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天然酶在生物体内含量低,而且难以提纯,生产成本高,容易变性和失活,这些都严重限制了天然酶在实际生产和生活中的应用。因此为了克服天然酶的这些缺陷,对纳米酶的研究便应运而生。纳米酶材料凭借它们独特的性能吸引了众多科研人员的关注,目前,已被报道的具有纳米酶性质的纳米材料包括:金属纳米材料、金属氧化物纳米材料、碳纳米材料、金属有机骨架等。本论文以层状双氢氧化物纳米材料(LDHs)作为新型纳米酶,围绕Ni/Co层状双氢氧化物纳米材料的制备、表征、过氧化物模拟酶性质及其在生物小分子检测、评估抗氧化剂的抗氧化活性、抗菌性能中的应用展开相应工作。(1)合成了Ni/Co LDHs并对其过氧化物模拟酶性质进行了研究,考察了在磷酸盐缓冲溶液(pH=7)、Tris-HCl缓冲溶液(pH=7)、去离子水三种中性溶液中Ni/Co LDHs纳米材料过氧化物模拟酶的催化活性,比较了Ni/Co LDHs催化2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS),3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB),邻苯二胺(OPD)三种显色底物与H2O2的反应速率,利用电子顺磁共振技术研究Ni/Co LDHs过氧化物模拟酶的催化机理,结果表明Ni/Co LDHs催化H2O2产生·OH和1O2,由于·OH和1O2具有较强的氧化能力,可以氧化显色底物ABTS。利用Ni/Co LDHs在水中具有的过氧化物模拟酶性质,建立了一种一步检测葡萄糖和乙酰胆碱的比色方法,葡萄糖的检测限为0.1μM,线性范围为0.5μM-100μM,乙酰胆碱的检测限为1.62μM,线性范围为10μM-150μM,并将此方法成功运用到血清样品中葡萄糖以及牛奶中乙酰胆碱的检测。(2)以Ni/Co LDHs过氧化物模拟酶为模型,开发了三种应用于碱性条件下的荧光过氧化物酶底物:高香草酸(HVA)、酪胺盐酸盐(Tyramine)、3-(4-羟基苯基)丙酸(HPPA)。考察了pH、温度、H2O2浓度、Ni/Co LDHs浓度对Ni/Co LDHs催化这三种荧光底物与H2O2反应的影响,结果表明Tyramine对外界环境的变化具有较强的耐受性,稳态动力学分析结果表明,Ni/Co LDHs对Tyramine具有较强的亲和力。我们将这三种荧光底物应用于葡萄糖检测,与其他的一些荧光底物相比,检测限显著降低,线性范围变宽。最后,我们利用Ni/Co LDHs-HVA-H2O2体系用于评价抗坏血酸和谷胱甘肽的抗氧化活性,得出谷胱甘肽的抗氧化性是浓度猝灭效应,而抗坏血酸的抗氧化性能与浓度无关。(3)Ni/Co LDHs的过氧化物模拟酶活性与反应体系的pH相关,通过改变反应体系的pH值,调控Ni/Co LDHs的过氧化物模拟酶活性。由于尿素酶能够分解尿素产生氨,进而使体系的pH升高,而青霉素在青霉素酶的作用下会分解产生H+,从而使体系的pH值降低,所以利用Ni/Co LDHs-H2O2-HVA体系荧光强度与pH的关系,设计了定量检测尿素、尿素酶,青霉素、青霉素酶的传感器。检测尿素的线性范围为1.7×10-5-1×10-3M,检测青尿素酶的线性范围为0.003-2.7 U/mL。检测青霉素的线性范围为3×10-6-1.3×10-3 M,检测青霉素酶的线性范围为0.003-0.1 U/mL。我们用所建立的方法成功应用于人血清和尿样中尿素含量的测定,牛奶中青霉素的含量检测,结果令人满意。(4)制备了不同Ni、Co比例的Ni/Co LDHs,进一步研究了Ni/Co LDHs具有的过氧化物模拟酶催化活性与Ni、Co比例的关系,得出当Ni:Co为4:6时,Ni/Co LDHs的过氧化物模拟酶催化活性最佳,同时抑菌性能也最佳。并考察了Ni:Co为4:6时的Ni/Co LDHs与Ni/Co LDHs+H2O2体系对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌性能。