金屬酞菁的仿生酶催化性能及其應(yīng)用.pdf

1、基于酶催化的光纖生物傳感器是光纖生物傳感器中的一大類，在醫(yī)學(xué)、生物工程、食品工業(yè)和環(huán)境監(jiān)控等方面有廣闊的應(yīng)用前景。但是此類傳感器需要在相應(yīng)酶的催化下才能工作，且在多數(shù)情況下都是采用天然酶來實現(xiàn)對底物的催化。而天然酶存在價格昂貴、難以制備和提純、易失活、穩(wěn)定性差等不足。因此用于光纖生物傳感器的仿生酶的研究有助于彌補上述不足，提高傳感器的性能。 腎上腺素是一種非常重要的生理學(xué)神經(jīng)遞質(zhì)，與人們的健康密切相關(guān)，人體內(nèi)腎上腺素的檢測，對常

2、見疾病的診斷與治療有重要意義，因此光纖腎上腺素傳感器在臨床診斷，生物技術(shù)方面有著廣泛的應(yīng)用前景。目前已研究出基于漆酶催化腎上腺素的光纖腎上腺素傳感器。其中漆酶的性能直接影響傳感器的性能。金屬酞菁具有完美的18π電子芳香大環(huán)結(jié)構(gòu)，價格便宜、易于制備、穩(wěn)定性好，在替代生物酶催化腎上腺素方面顯示出極其誘人的應(yīng)用前景。 本文合成了4種金屬酞菁(MPc)，并分別以ABTS和腎上腺素為底物研究了它們的催化性能及最適反應(yīng)條件，初步探討了反應(yīng)的

3、催化機理。使用制得的MPc代替固定化漆酶構(gòu)建了光纖腎上腺素傳感器，對腎上腺素進(jìn)行了初步的檢測。 本論文的主要工作包括以下幾個方面： (1)通過苯酐-尿素路線合成了4種金屬酞菁(MPc，M=MnⅡ，CoⅡ，CuⅡ，NiⅡ)。對所得的MPc利用紅外、掃描電鏡、XRD等進(jìn)行表征。制得的MPc純度高，結(jié)晶度好。 (2)以ABTS為底物研究了4種MPc的催化性能。確定了4種MPc的最佳反應(yīng)條件，其最佳使用溫度為40℃，最佳

4、使用pH值為3.0。MPc具有較好的催化活性，其中MnPc最佳。 (3)研究了在不同條件下MPc催化氧化腎上腺素反應(yīng)的影響因素。其最佳使用溫度為55℃，最佳pH值為8.0。在pH等于8.0時，反應(yīng)進(jìn)行最快，生成物主要為醌式腎上腺素，這為在堿性條件下檢測腎上腺素打下了基礎(chǔ)。初步探索了MPc催化氧化腎上腺素反應(yīng)的機理。 (4)使用MPc代替固定化漆酶構(gòu)建基于熒光猝滅原理的光纖腎上腺素傳感檢測系統(tǒng)，對腎上腺素進(jìn)行了初步的檢測，