【摘 要】
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天然酶通常在温和的条件下具有高催化活性和底物特异性,在过去的几十年里研究者们把很多精力放在了模拟天然酶复杂的结构和功能,或者通过修饰改造天然酶以达到提高其稳定性与
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天然酶通常在温和的条件下具有高催化活性和底物特异性,在过去的几十年里研究者们把很多精力放在了模拟天然酶复杂的结构和功能,或者通过修饰改造天然酶以达到提高其稳定性与耐受性的效果。而近年来由于纳米技术的发展,人们发现很多纳米材料可以应用在催化反应中,甚至纳米酶在疾病治疗方面都有着十分广泛的应用。纳米酶是一种新型模拟酶,它建立在纳米粒子的基础上,将纳米技术与酶学结合起来,因纳米粒子的一些特性(小尺寸效应、量子效应、表面效应等)而更具有优势,为设计和开发高催化活性和稳定性的生物催化体系提供了新的机遇,成为近年来研究的前沿课题。其中,金纳米粒子由于具有良好的光学,电子特性、良好的生物相容性以及多种生物功能化的可用性,在酶学领域也有着广泛的应用,但是由于金纳米粒子容易发生聚集,稳定性低,且不能回收等特点,其在酶学领域的应用仍然有很大的限制。本文旨在通过将金纳米粒子合成连接在多孔硅纳米颗粒表面,使得其具有金纳米粒子的类酶活性,且不易发生聚集,能够催化反应后通过离心回收并重复利用,由于多孔硅孔隙体积大,表面积大的性质,合成得到的纳米酶催化位点多,催化活性好。结果表明,由多孔硅负载的金纳米粒子(Si@Au NPs)具有良好的类辣根过氧化物酶活性,与类过氧化氢酶活性,且两种酶活性都对pH和温度存在一定程度上的依赖性,其中在pH=4,温度为45 ℃的条件下,类过氧化物酶活性最好,稳态动力学测定结果表明Si@Au NPs的类辣根过氧化物酶催化机制为乒乓机制,8)=0.65 mM,8)22=2.24 mM,Kcat=119 min-1;在pH=11,温度为35℃的条件下,类过氧化氢酶的活性最好。Km值为0.62 mM,Kcat值为1.67min-1。从稳态动力学参数的比较可以证明我们成功的得到了催化活性更好的纳米酶催化体系。
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