表面修饰对氧化铁纳米粒子类酶活性的影响

编号：FTJS00475

篇名：表面修饰对氧化铁纳米粒子类酶活性的影响

作者：杨婷; 吴沂航; 张晓庆; 张宇; 顾宁;

关键词：氧化铁纳米粒子; 表面修饰; 辣根过氧化物模拟酶

机构： 东南大学生物科学与医学工程学院生物电子国家重点实验室江苏省生物材料与器件重点实验室; 东南大学化学与化工学院;

摘要： 目的:研究表面修饰对氧化铁纳米粒子类酶活性的影响。方法:用共沉淀法制备γ-Fe2O3纳米粒子,并用透射电子显微镜(TEM)表征。将γ-Fe2O3纳米粒子分别表面修饰二巯基丁二酸(DMSA)、柠檬酸、酒石酸和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS),并用Zeta电位仪表征。由于γ-Fe2O3纳米粒子可以催化双氧水氧化底物3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB),从而发生显色反应,这一特性与辣根过氧化物酶(HRP)相似,通过岛津UV-3600紫外-可见分光光度计和酶标仪检测该显色反应,评估氧化铁纳米粒子的催化性能及表面修饰的影响。结果:(1)TEM和Zeta电位测量表明,γ-Fe2O3纳米粒子直径约为13 nm,表面修饰能够有效调控其表面电荷;(2)氧化铁纳米粒子类过氧化物酶催化活性与纳米粒子的表面电荷相关,表面负电荷有利于增加对带正电荷底物TMB的亲和力,从而增加类酶活性;(3)γ-Fe2O3/DMSA具有最高的表面负电荷,米氏常数测量表明Km(TMB)为0.3 mmo.lL-1,表现出与天然HRP对底物TMB类似的亲和力。结论:通过表面修饰可以调控氧化铁纳米粒子的类酶活性,其作为HRP模拟酶具有潜在的应用价值。