表面修饰对氧化铁纳米粒子类酶活性的影响

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 mmol·L-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.