NiCo 2 O 4 -Au复合材料模拟酶性质及其抗菌活性研究
发布时间：2021-10-24 05:44
酶是生命运转不可或缺的物质,在实际应用中具有重要作用。由于天然酶存在稳定性差、不易储存、提纯困难等缺陷,严重限制了其在生产生活等方面的应用。鉴于此,为最大程度发挥酶的作用,弥补天然酶缺陷,由化学方法合成的人工酶应运而生。近些年,人工模拟酶尤其是纳米酶得到巨大发展,在疾病治疗、生物检测、环境抑菌等许多领域得到广泛应用。本研究利用高温聚合法和还原法制备得到一种新型纳米酶——NiCo2O4-Au复合材料。通过紫外分光光度检测法、ESR技术,研究其在模拟酶方面的特性,展示其在抗菌、清除生物被膜和抗感染方面的优异效果,研究结果如下:1、制备得到NiCo2O4-Au复合材料,该材料兼具过氧化物酶和氧化酶双重酶催化活性,能够产生大量ROS。2、NiCo2O4-Au复合材料能够有效杀灭E.coli和S.aureus。此外,NiCo2O4-Au还具有超顺磁性,可经外部磁场回收再利用,并且依旧具有良好的抗菌效果。3、NiCo
【文章来源】：河北科技师范学院河北省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NiCo2O4-Au复合材料的研究内容图注Fig1.1NotestoresearchcontentofNiCo2O4-Aucomposite本研究的创新点：首次制备NiCo2O4-Au纳米酶，并通过SEM、HRTEM、
第二章NiCo2O4-Au复合材料的制备及其模拟酶性质19图2.2NiCo2O4-Au复合材料的吸附-脱附等温曲线（A）和孔径分布图像（B）Fig2.2Adsorptiondesorptionisothermcurve(A)andPoresizedistribution(B)imageofNiCo2O4-Aucomposite本研究在H2O2存在下，通过催化底物TMB变色从而测定NiCo2O4-Au复合材料的过氧化物酶催化活性。如图2.3A中1溶液颜色所示：仅存在H2O2的情况下，TMB颜色未见变化；而在NiCo2O4和H2O2同时存在下，TMB底物变成淡蓝色溶液；在NiCo2O4-Au和H2O2同时存在下，TMB底物变成深蓝色溶液。这表明NiCo2O4-Au复合材料较NiCo2O4相比具有更高的过氧化物酶催化活性。此外，从图中紫外可见吸收光谱可看出曲线3光吸收值高于曲线2和曲线1，进一步表明NiCo2O4-Au复合材料的过氧化物酶催化活性最高。为进一步证实NiCo2O4-Au复合材料具备模拟过氧化物酶催化活性，本研究另外选择ABTS和OPD作为过氧化物酶底物，测定其催化活性。图2.3B中溶液颜色和相对应的吸收光谱表明，在H2O2存在下，NiCo2O4-Au复合材料对底物ABT和OPD都有明显的催化活性。图2.3C所示为不同浓度的NiCo2O4-Au复合材料催化TMB的紫外可见吸收光谱，实验结果表明，增加NiCo2O4-Au复合材料浓度，可以显著提高催化活性。对应插图中越来越深的颜色变化也表明随着材料浓度增加催化活性随之增大。当加入硫酸时，如图2.3D显示，TMB溶液从蓝色变成黄色，OD值最大值在450nm处，pH值的迅速降低使催化反应终止，表明溶液pH值是影响催化反应的重要因素。
第二章NiCo2O4-Au复合材料的制备及其模拟酶性质21化物酶催化活性。以上实验结果表明，NiCo2O4-Au复合材料在一定酸性范围和较宽温度范围内均具有较强过氧化物酶催化活性。图2.4pH（A）和温度（B）对NiCo2O4和NiCo2O4-Au复合材料过氧化物酶活性的影响Fig2.4InfluenceofpH(A)and(B)ontheperoxidase-likeactivityofNiCo2O4andNiCo2O4-Aucomposite.本文同时研究NiCo2O4-Au复合材料的模拟氧化酶催化活性。如图2.5A所示，NiCo2O4在没有H2O2的情况下就能催化底物TMB，使其颜色变为浅蓝色。而NiCo2O4-Au复合材料在没有H2O2的情况下会使TMB变成深蓝色溶液，这表明NiCo2O4-Au和NiCo2O4均具有氧化酶催化活性，且NiCo2O4-Au复合材料与NiCo2O4相比具备较高的模拟氧化酶催化活性。由紫外可见吸收光谱曲线可见，曲线3的光吸收峰高于曲线2和曲线1，与上述结论相符合。此外，曲线在370和652nm处有两个主峰，与过氧化物酶催化曲线一致。实验同时以ABTS和OPD作为底物，测定材料的氧化酶催化活性。如图2.5B所示，由吸收光谱曲线和可见的颜色变化可知，在不存在H2O2时，NiCo2O4-Au复合材料也能够催化ABTS和OPD。图2.5C显示吸收光谱曲线在370和652nm处有两个主要吸收峰，与上述过氧化物酶结果一致。而且在一定时间范围内，随着时间延长，产物也越来越多。本文还通过实验测定不同材料浓度对氧化酶催化活性的影响。结果如图2.5D所示，当NiCo2O4-Au复合材料浓度增加时，酶催化反应速率随之提高。插图中溶液颜色越来越深说明在同一时间内材料浓度越大，催化效率越大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe3O4/g-C3N4复合催化剂增强芬顿/光-芬顿和类过氧化酶反应的活性及稳定性（英文）[J]. Shafaq Sahar,Akif Zeb,刘亚男,Naseeb Ullah,徐安武. 催化学报. 2017(12)
本文编号：3454691
【文章来源】：河北科技师范学院河北省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NiCo2O4-Au复合材料的研究内容图注Fig1.1NotestoresearchcontentofNiCo2O4-Aucomposite本研究的创新点：首次制备NiCo2O4-Au纳米酶，并通过SEM、HRTEM、
第二章NiCo2O4-Au复合材料的制备及其模拟酶性质19图2.2NiCo2O4-Au复合材料的吸附-脱附等温曲线（A）和孔径分布图像（B）Fig2.2Adsorptiondesorptionisothermcurve(A)andPoresizedistribution(B)imageofNiCo2O4-Aucomposite本研究在H2O2存在下，通过催化底物TMB变色从而测定NiCo2O4-Au复合材料的过氧化物酶催化活性。如图2.3A中1溶液颜色所示：仅存在H2O2的情况下，TMB颜色未见变化；而在NiCo2O4和H2O2同时存在下，TMB底物变成淡蓝色溶液；在NiCo2O4-Au和H2O2同时存在下，TMB底物变成深蓝色溶液。这表明NiCo2O4-Au复合材料较NiCo2O4相比具有更高的过氧化物酶催化活性。此外，从图中紫外可见吸收光谱可看出曲线3光吸收值高于曲线2和曲线1，进一步表明NiCo2O4-Au复合材料的过氧化物酶催化活性最高。为进一步证实NiCo2O4-Au复合材料具备模拟过氧化物酶催化活性，本研究另外选择ABTS和OPD作为过氧化物酶底物，测定其催化活性。图2.3B中溶液颜色和相对应的吸收光谱表明，在H2O2存在下，NiCo2O4-Au复合材料对底物ABT和OPD都有明显的催化活性。图2.3C所示为不同浓度的NiCo2O4-Au复合材料催化TMB的紫外可见吸收光谱，实验结果表明，增加NiCo2O4-Au复合材料浓度，可以显著提高催化活性。对应插图中越来越深的颜色变化也表明随着材料浓度增加催化活性随之增大。当加入硫酸时，如图2.3D显示，TMB溶液从蓝色变成黄色，OD值最大值在450nm处，pH值的迅速降低使催化反应终止，表明溶液pH值是影响催化反应的重要因素。
第二章NiCo2O4-Au复合材料的制备及其模拟酶性质21化物酶催化活性。以上实验结果表明，NiCo2O4-Au复合材料在一定酸性范围和较宽温度范围内均具有较强过氧化物酶催化活性。图2.4pH（A）和温度（B）对NiCo2O4和NiCo2O4-Au复合材料过氧化物酶活性的影响Fig2.4InfluenceofpH(A)and(B)ontheperoxidase-likeactivityofNiCo2O4andNiCo2O4-Aucomposite.本文同时研究NiCo2O4-Au复合材料的模拟氧化酶催化活性。如图2.5A所示，NiCo2O4在没有H2O2的情况下就能催化底物TMB，使其颜色变为浅蓝色。而NiCo2O4-Au复合材料在没有H2O2的情况下会使TMB变成深蓝色溶液，这表明NiCo2O4-Au和NiCo2O4均具有氧化酶催化活性，且NiCo2O4-Au复合材料与NiCo2O4相比具备较高的模拟氧化酶催化活性。由紫外可见吸收光谱曲线可见，曲线3的光吸收峰高于曲线2和曲线1，与上述结论相符合。此外，曲线在370和652nm处有两个主峰，与过氧化物酶催化曲线一致。实验同时以ABTS和OPD作为底物，测定材料的氧化酶催化活性。如图2.5B所示，由吸收光谱曲线和可见的颜色变化可知，在不存在H2O2时，NiCo2O4-Au复合材料也能够催化ABTS和OPD。图2.5C显示吸收光谱曲线在370和652nm处有两个主要吸收峰，与上述过氧化物酶结果一致。而且在一定时间范围内，随着时间延长，产物也越来越多。本文还通过实验测定不同材料浓度对氧化酶催化活性的影响。结果如图2.5D所示，当NiCo2O4-Au复合材料浓度增加时，酶催化反应速率随之提高。插图中溶液颜色越来越深说明在同一时间内材料浓度越大，催化效率越大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe3O4/g-C3N4复合催化剂增强芬顿/光-芬顿和类过氧化酶反应的活性及稳定性（英文）[J]. Shafaq Sahar,Akif Zeb,刘亚男,Naseeb Ullah,徐安武. 催化学报. 2017(12)
本文编号：3454691
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