一种孢粉素-纳米金复合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种孢粉素

【技术实现步骤摘要】
一种孢粉素
‑
纳米金复合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于非天然酶模拟物
，具体涉及一种孢粉素
‑
纳米金复合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]酶作为一种催化剂，在温和适宜的条件下，具有催化效率高和特异性选择的性质，在医药、化工、农业、生物传感器开发、环境保护和食品工业等领域有很大的实际应用价值。然而，天然酶大部分都属于蛋白质，缺乏长期稳定性，容易受温度、pH等因素的影响而变性失活，且容易被环境中的蛋白酶分解。另外，制备、纯化、存储酶的过程繁琐、成本高、耗时长，而酶模拟物具有较高的催化性质、较好的稳定性、制备成本低、制备步骤简单，逐渐成为近来的研究热点。
[0003]得益于纳米科学技术的出现和发展，一些纳米材料越来越多地被作为非天然酶模拟物应用在催化领域，例如催化过氧化氢的分解，产生氧气促进底物的颜色改变，从而用于比色检测。已被证实具有类过氧化物酶活性的纳米材料有：单壁碳纳米管，Fe3O4纳米粒子，带正电荷的金纳米粒子等。但是单一的纳米金材料往往不够稳定、容易聚集，使其催化性能下降，因此人们又研究了石墨烯/Au、Bp/Au等复合材料。这些复合材料虽然提高了纳米金的催化能力，但需要新鲜制备，样品无法长期保存，不利于产业化，而且无法循环使用、对环境不友好。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供了一种孢粉素
‑
纳米金复合物及其制备方法和应用。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种孢粉素
‑
纳米金复合物，由孢粉素和氯金酸制成，氯金酸与孢粉素表面的包括羟基在内的还原性基团发生反应而在孢粉素表面原位生成纳米金，能够催化过氧化氢使3，3
′
，5，5
′‑
四甲基联苯胺发生变色反应；
[0007]该孢粉素由花粉依次经去除包括糖类在内表面杂质、去除脂质、去除原生质体和去除纤维素内壁而制成。
[0008]在本专利技术的一个优选实施方案中，所述花粉为茶花花粉。
[0009]进一步优选的，所述孢粉素的制备方法包括如下步骤：
[0010](1)将花粉用水洗去除包括糖类在内的表面杂质，获得表面除杂花粉；
[0011](2)将上述表面除杂花粉用丙酮去除脂质，获得去脂花粉；
[0012](3)将上述去脂花粉用碱处理去除原生质体，获得去原生质体花粉；
[0013](4)将上述去原生质体花粉用酸处理去除纤维素内壁，即得所述孢粉素。
[0014]更进一步优选的，所述碱为质量体积浓度为5
‑
7％的KOH水溶液。
[0015]再进一步优选的，所述碱处理的温度为65
‑
70℃，搅拌速度为200
‑
300rpm，时间为
5
‑
7h。
[0016]更进一步优选的，所述酸为体积浓度为80
‑
90％的磷酸水溶液。
[0017]再进一步优选的，所述酸处理的温度为65
‑
70℃，搅拌速度为200
‑
300rpm，时间为25
‑
30h。
[0018]上述孢粉素
‑
纳米金复合物的制备方法，包括：将所述孢粉素配制成0.8
‑
1.2mg/mL的孢粉素分散液，再与浓度为0.1
‑
2.0mM的氯金酸溶液混合，于超声条件下反应，制得所述孢粉素
‑
纳米金复合物，其中孢粉素容液与氯金酸溶液的体积比为2
‑
4∶1。
[0019]上述孢粉素
‑
纳米金复合物在葡萄糖检测试剂盒中的应用。
[0020]一种电化学生物传感器，具有上述孢粉素
‑
纳米金复合物。
[0021]本专利技术的有益效果是：本专利技术中的孢粉素的外壁的还原性基团可以直接与氯金酸反应生成纳米金，能够催化过氧化氢使3，3
′
，5，5
′‑
四甲基联苯胺发生变色反应，可以用于葡萄糖检测。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1制备孢粉素的原理示意图。
[0023]图2为本专利技术实施例2的实验结果图，其中，(a)为纳米金的紫外吸收光谱图，横坐标为波长，纵坐标为吸光度，在520nm处出现特征峰；(b)为实施例1制得的孢粉素与不同浓度的氯金酸的反应结果图。
[0024]图3为本专利技术实施例3中催化H2O2‑
TMB检测体系发生变色反应时的动力学数据图，其中，(a)和(b)为改变体系中TMB浓度或者H2O2浓度所得溶液的时间
‑
吸光度曲线；(c)和(d)为TMB浓度或者H2O2浓度与催化反应速度的关系；(e)和(f)为TMB浓度的倒数或者H2O2浓度的倒数与催化反应速度倒数的关系。
[0025]图4为本专利技术实施例4中葡萄糖浓度与吸光度的曲线。
具体实施方式
[0026]以下通过具体实施方式结合附图对本专利技术的技术方案进行进一步的说明和描述。
[0027]实施例1
[0028]如图1所示，本实施例制备孢粉素的具体步骤如下：
[0029](1)称取适量茶花花粉加入清水，在超声中分散后，再加入大量清水对茶花花粉进行抽滤洗涤三次后，然后加入去离子水对茶花花粉进行一次洗涤，最后将抽干的花粉在45℃下烘干得到表面除杂花粉。
[0030](2)取部分上述表面除杂花粉，加入适量的丙酮，在70℃、250rpm的条件下加热搅拌4h，然后停止加热搅拌，抽滤；再加入新鲜的丙酮，在70℃、250rpm的条件下加热搅拌2h后，抽滤去除丙酮(共用丙酮处理6h)；然后加入热的无水乙醇抽滤洗涤三次，去除残留的丙酮，加入热的去离子水抽滤洗涤三次，去除残留的乙醇；最后放入烘箱在45℃下烘干得到去脂花粉。
[0031](3)取部分去脂花粉，加入6％w/v的KOH水溶液，在70℃、250rpm的条件下搅拌处理6h，加入大量清水抽滤洗涤至上清液pH值测为中性，最后加入去离子水洗涤一次，在37℃下烘干得到去原生质体花粉。
[0032](4)取部分去原生质体花粉，加入85％v/v的磷酸水溶液，在70℃、250rpm条件下加热搅拌处理30h后加入大量清水，将其搅拌分散，让孢粉素和杂质更好地分散开，然后在室内常温下静置一个晚上，将上层的液体全部倒除；再加入大量的清水进行多次的抽滤洗涤，直到上清液基本接近中性为止；然后用去离子水进行洗涤一次，最后在37℃下烘干得到孢粉素。
[0033]实施例2
[0034]将50mL水与250μL氯金酸溶液(50mM)混合加热至沸腾后，往溶液中缓慢滴加1％柠檬酸钠溶液3.5mL，继续加热20分钟，制得如图2所示的纳米金，自然冷却后置于4℃保存备用。测其紫外吸收光谱，由图2(a)看出，该纳米金呈紫红色，紫外吸收峰为520nm。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种孢粉素
‑
纳米金复合物，其特征在于：由孢粉素和氯金酸制成，氯金酸与孢粉素表面的包括羟基在内的还原性基团发生反应而在孢粉素表面原位生成纳米金，能够催化过氧化氢使3，3
′
，5，5
′‑
四甲基联苯胺发生变色反应；该孢粉素由花粉依次经去除包括糖类在内表面杂质、去除脂质、去除原生质体和去除纤维素内壁而制成。2.如权利要求1所述的一种孢粉素
‑
纳米金复合物，其特征在于：所述花粉为茶花花粉。3.如权利要求2所述的一种孢粉素
‑
纳米金复合物，其特征在于：所述孢粉素的制备方法包括如下步骤：(1)将花粉用水洗去除包括糖类在内的表面杂质，获得表面除杂花粉；(2)将上述表面除杂花粉用丙酮去除脂质，获得去脂花粉；(3)将上述去脂花粉用碱处理去除原生质体，获得去原生质体花粉；(4)将上述去原生质体花粉用酸处理去除纤维素内壁，即得所述孢粉素。4.如权利要求3所述的一种孢粉素
‑
纳米金复合物，其特征在于：所述碱为质量体积浓度为5
‑
7％的KOH水溶液。5.如权利要求4所述的一种孢粉素
‑
纳米金复合物，其特征在于：所述碱处理的温度为65
‑
70℃，搅拌速度为200

【专利技术属性】
技术研发人员：孙莉萍，温雪琴，徐宛，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：