钴酸镧纳米颗粒作为人工纳米蛋白酶的应用制造技术

本发明专利技术公开了钴酸镧纳米颗粒作为人工纳米蛋白酶的应用，其可用于水解蛋白质。本发明专利技术的人工纳米蛋白酶水解能力强、水解速率快，且制备方法操作简单、可重复性高、成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
钴酸镧纳米颗粒作为人工纳米蛋白酶的应用


[0001]本专利技术涉及人工纳米蛋白酶领域，具体涉及一种钴酸镧纳米颗粒作为人工纳米蛋白酶的应用。

技术介绍

[0002]蛋白质由于具有稳定的肽键，在生理条件下具有极佳的稳定性，酰胺键的选择性裂解在蛋白质组学和生物技术中对蛋白质结构的测定具有重要意义。胰蛋白酶是一种蛋白水解酶，常用于选择性水解蛋白质中的肽键，反应速率高。然而，胰蛋白酶对pH条件和温度非常敏感，水解肽段长度短，成本高、不稳定。因此有必要开发人工蛋白酶。
[0003]在现有的人工蛋白酶中，纳米蛋白酶具有稳定性好、生物安全性好、价格低廉、制备规模大等优点。目前，人工纳米蛋白酶主要包括Ce
IV
、Zr
IV
和Hf
IV
取代的多金属氧酸盐(POMs)、金属氧簇(MOCs)和金属
‑
有机框架(MOFs)，它们大多存在反应温度高、反应时间长或者制备复杂的问题。

技术实现思路

[0004]基于上述现有技术所存在的问题，本专利技术的主要目的是提出一种钴酸镧纳米颗粒作为人工纳米蛋白酶的应用，其水解作用强，可在常温下用于牛血清白蛋白等蛋白质的快速水解。所述水解为选择性水解，即不是随机水解蛋白质的任何位置，而且只水解特定的位置。
[0005]本专利技术所述钴酸镧纳米颗粒的制备方法包括以下步骤：
[0006](1)将六水合硝酸钴、六水合硝酸镧和一水合柠檬酸充分溶解在去离子水和乙醇中，边搅拌边超声，得到混合溶液；
[0007](2)将所述混合溶液放入烘箱中干燥，研磨，得到固体粉末；
[0008](3)将所述固体粉末煅烧，即得到用于作为人工纳米蛋白酶的钴酸镧纳米颗粒。
[0009]优选地，步骤(1)中，六水合硝酸钴、六水合硝酸镧、一水合柠檬酸、去离子水及乙醇的用量比为0.73g：1.08g：1.05g：5.0mL：10.0mL。
[0010]优选地，步骤(1)中，超声的时间为10分钟。
[0011]优选地，步骤(2)中，所述干燥是在90℃干燥24小时。
[0012]优选地，步骤(3)中，所述煅烧的温度为600℃、煅烧时间为5小时、升温速率为2℃/min。
[0013]与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：
[0014]1.本专利技术以LaCoO3纳米蛋白酶作为人工纳米蛋白酶，可以水解牛血清白蛋白等蛋白质，反应温度低、时间短，水解能力强、水解速率快。
[0015]2.本专利技术以六水合硝酸钴和六水合硝酸镧为原料制备LaCoO3，制备方法操作简单、可重复性高、成本低。
[0016]3.本专利技术的人工纳米蛋白酶与蛋白质的反应为非均相反应，利于人工纳米蛋白酶
的回收再利用，不会对环境造成污染。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例1所合成的LaCoO3纳米颗粒的X射线衍射图。
[0018]图2为本专利技术实施例1所合成的LaCoO3纳米颗粒的扫描电镜图。
[0019]图3为本专利技术实施例1所合成的LaCoO3纳米颗粒的十二烷基硫酸钠
‑
聚丙烯酰胺凝胶电泳图。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供一种钴酸镧纳米颗粒作为人工纳米蛋白酶的应用，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步的详细阐述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0021]实施例1
[0022]本实施例按如下步骤合成LaCoO3纳米颗粒：
[0023](1)分别称取0.73g的六水合硝酸钴、1.08g的六水合硝酸镧、1.05g的一水合柠檬酸，充分溶解在5.0mL的去离子水和10.0mL的乙醇中，边搅拌边超声10分钟，得到混合溶液。
[0024](2)将混合溶液置于90℃烘箱中干燥24小时，研磨，得到固体粉末。
[0025](3)将固体粉末600℃煅烧5小时，升温速率为每分钟2℃，得到LaCoO3纳米颗粒。
[0026]图1为LaCoO3纳米颗粒的X射线衍射(XRD)图，LaCoO3的XRD谱图在23.2
°
、32.9
°
、33.3
°
、40.6
°
、47.5
°
和58.9
°
处有明显的特征峰，分别为(012)、(110)、(104)、(202)、(024)和(214)晶面，与LaCoO3标准卡片(JCPDS48
‑
0123)相一致，表明合成了高纯度的LaCoO3。
[0027]图2为LaCoO3纳米颗粒的扫描电镜(SEM)图，可以看出所合成的纳米颗粒呈椭球状，表面光滑，大小均匀，且聚集在一起，尺寸多为50
‑
100nm。
[0028]实施例2
[0029]LaCoO3水解牛血清白蛋白(BSA)：为了研究BSA的水解，将LaCoO3粉末(0.10g)放入离心管中，加入3.0mL缓冲溶液(缓冲溶液由pH＝5.0、浓度为200mM的磷酸缓冲液组成)，并在室温下加入1.0mL含10.0mg/mLBSA的磷酸缓冲液，充分混合，室温摇床反应30分钟。随后，通过离心留下沉淀物，倒掉上清液，以去除未吸附在纳米颗粒表面的BSA。加入几滴1.0％SDS水溶液，超声直至完全浸没纳米颗粒。SDS水溶液的作用是使BSA及其肽片段变性，从而将颗粒与BSA及其肽片段分离。一小时后，将混合物离心取上清液，将上清液与十二烷基硫酸钠
‑
聚丙烯酰胺凝胶(SDS
‑
PAGE)样品缓冲液混合，95℃加热5分钟。最后将带样品装入堆积凝胶中，进行电泳实验。室温约为20
‑
25℃。
[0030]图3为LaCoO3的SDS
‑
PAGE图。第一泳道为不加入LaCoO3的纯BSA的水解对照样品，第二泳道为LaCoO3水解的BSA及其肽段。如图3所示，在相同温度、相同pH条件下，纯BSA几乎不水解，而加入LaCoO3纳米颗粒的BSA水解成了7
‑
8条肽段，体现出LaCoO3优异的蛋白酶活性。
[0031]综上所述，本专利技术通过简单的合成方法可大量制备出人工纳米蛋白酶LaCoO3，其能高效水解BSA等蛋白质。
[0032]以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.钴酸镧纳米颗粒作为人工纳米蛋白酶的应用，其特征在于：用于水解蛋白质。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述钴酸镧纳米颗粒的制备方法包括以下步骤：(1)将六水合硝酸钴、六水合硝酸镧和一水合柠檬酸充分溶解在去离子水和乙醇中，边搅拌边超声，得到混合溶液；(2)将所述混合溶液放入烘箱中干燥，研磨，得到固体粉末；(3)将所述固体粉末煅烧，即得到用于作为人工纳米蛋白酶的钴酸镧纳米颗粒。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：步骤(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小龙，季宁宁，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：