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纳米酶是指具有天然酶催化活性的纳米材料。其成本低、易储存、酶活性可调节控制。其中,漆酶是一种以铜离子为催化中心的多酚氧化酶,它可以通过电子的转移来催化多种酚类和酚胺类底物氧化并产生无害的水,独特的环保特性使其在纳米酶的研究中备受瞩目。近年来纳米酶包括漆酶模拟酶已在食品分析、生物传感、医学诊断和工业生产中得到广泛的应用。但其在食品分析应用过程中仍存在一些问题:首先纳米酶在底物选择性和催化活性方面仍不能等同于天然酶。其次在食品分析传感方法的具体应用中,基于纳米酶的检测方法仍然较为传统,不能满足当前食品复杂体系的检测需求。因此,针对食品分析中的具体问题,建立快速有效的食品分析方法是十分重要的,尤其在提高纳米酶的选择性、催化活性和创新性方面是非常具有研究前景的。本论文利用简便方法制备了环境友好型漆酶模拟酶,并通过表面改性来提高漆酶模拟酶的选择性和催化活性,构建了智能逻辑门分析方法,并将其应用于食品添加剂的分析中,研究内容具体如下:1、制备了具有漆酶活性的核苷酸-铜纳米酶,通过纳米酶表面改性建立了一种对硫离子有高选择性和高灵敏度的分析方法。首先,以二价铜作为催化活性中心,以核苷酸为有机配体,通过共价结合的方式制备了四种漆酶模拟酶(ATP-Cu、ADP-Cu、AMP-Cu和GMP-Cu)。S2-的加入可以大大增强四种纳米酶的催化活性,其中GMP-Cu的效果最为明显,大约增强为原来的3.5倍。漆酶活性的增强主要与S2-的还原作用和络合作用有关,GMP-Cu纳米酶中的Cu2+被还原为Cu+并伴有Cu-S键的形成,这两者的共同作用加快了电子转移速度从而提高催化活性。同时由于S2-的双功能作用使得该方法对S2-的检测具有优异的选择性,可排除谷胱甘肽等还原性物质的干扰。此外,所提出的方法被成功地应用于检测选定的加标食品中的S2-,以监控食品质量和安全。2、制备了有漆酶活性的Bpy-Cu纳米酶,开发了一种用于鱼精蛋白(Protamine,Pro)和胰蛋白酶(Trypsin)检测的比色方法,并构建了智能逻辑门分析策略。Bpy-Cu纳米酶是以4,4’-联吡啶(4,4’-bipyridine,Bpy)作为有机配体,以二价铜为催化中心通过共价络合形成一种铜基金属有机框架。首次发现Bpy-Cu纳米酶具有明显的类漆酶活性,可以催化底物2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,2,4-DP)氧化并与4-氨基安替比林(4-aminoantipyrine,4-AP)耦合,形成红色染料产物。同时发现肝素(Heparin,Hep)可以通过静电等相互作用与Bpy-Cu的表面结合形成一种新的复合材料(Bpy-Cu/Hep)并使得Bpy-Cu的类漆酶活性增强了约66%。此外,由于肝素和鱼精蛋白之间有很强的相互作用,在Bpy-Cu/Hep的复合物中加入鱼精蛋白会导致表面电荷的减少以及类漆酶活性的降低。胰蛋白酶作为一种水解酶可以有效的水解鱼精蛋白,从而使得Bpy-Cu/Hep复合材料的漆酶活性再次恢复。根据以上现象,将“IMPLICATION”逻辑门成功的应用在相互制约的鱼精蛋白和胰蛋白酶分析传感策略中。这项工作的提出为食品中生物分子的智能检测提供了一个新的传感途径。3、制备了高活性、高稳定性的MI-Bpy-Cu漆酶模拟酶,建立了一种对儿茶素((+)-Catechin)高选择性的比色检测方法。将2-甲基咪唑(2-methylimidazole,MI)作为第二配体掺杂在Bpy-Cu纳米酶中,形成新的漆酶模拟酶(MI-Bpy-Cu)。之后分别从相同质量浓度下比较了Bpy-Cu和MI-Bpy-Cu的类漆酶催化活性、稳定性及动力学特性等。通过比较发现MI-Bpy-Cu纳米酶漆酶模拟活性增强了约一倍并展现了良好的pH、温度等稳定性,在动力学的比较中也表现出更优的底物亲和力和更快的反应初速度。根据机理研究可得出咪唑的掺杂加快了电子转移速率,从而使得MI-Bpy-Cu具有更加优异的性质。同时MI-Bpy-Cu纳米酶可以将无色的儿茶素氧化,生成一种黄色自由基产物,从而产生比色信号,实现儿茶素的定量分析。最终将该检测方法成功应用在乳制品中儿茶素的分析。