为通过化学方法合成一种天然酶的模拟物以克服天然酶存在的一些固有的缺陷,本实验以六大酶类中的丝氨酸水解酶类作为要模拟的对象,以较简单的显色底物对硝基苯酚乙酸酯作为该模拟酶的催化底物,通过控制变量法分别考察了不同的温度、pH值、底物浓度、复合材料的浓度对催化活性的影响。天然水解酶的活性中心一般含有直接参与催化过程的催化基团(催化三联体(S、H、E/D))和与底物结合的结合基团,并且这些氨基酸残基通过肽链的盘曲折叠在空间上相互靠近。但也有研究表明在小肽序列中引入水解酶催化三联体三个催化基团之一的组氨酸时,小肽自组装形成纤维也能起到催化作用。本实验通过研究将含催化基团组氨酸(H)的和结合基团色氨酸(W)的小肽连接到介孔硅纳米材料表面来模拟水解酶,对比不同复合材料的催化活性,得到最理想的模拟酶模拟物并测定其催化效果最好时的反应条件。首先合成介孔硅并进行氨基化,然后利用EDC/NHS方法将小肽的羧基与介孔硅表面氨基耦连生成酰胺键,从而将小肽固定到介孔硅上,并进行了连接效率的优化,得到在0.03 MEDC,pH 6.5,EDC:NHS:Peptide-COOH=30:10:1条件下反应24 h时的连接效率最高为64.3%。通过对复合材料的催化活性测定,得出最优的模拟物是复合材料(H/W)2:1LKLKLKLKL-MSN,模拟物在pH8.0,温度55℃时,条件下的催化效率最高,底物浓度为2.61 mM时复合材料模拟物被完全饱和。综合实验结果,只含有一个催化基团H时也具有一定的催化作用,结合基团W的存在起到了有效结合底物促进反应进行的作用。通过米氏方程测得的米氏常数为4.01 mM。此研究工作表明,设计的含有活性位点的小肽和介孔硅的组合体能够有效的模拟天然酶的活性部位。