模拟酶研究
有关酶的参考书
有关酶的参考书1．《酶学》作者：郑穗平，郭勇，潘力编著出版社：科学出版社出版时间：2009-9-1 定价：49元目录：前言第一章绪论第一节酶的基本概念第二节酶的分类与命名一、蛋白类酶的分类与命名二、核酸类酶的分类第三节酶的活力测定第四节酶的催化特性一、酶催化作用的专一性二、酶催化作用的效率三、酶催化作用的条件第五节酶的分离纯化一、细胞破碎二、提取三、离心分离四、过滤与膜分离五、沉淀分离六、层析分离七、电泳分离八、萃取分离第二章酶的结构与功能第一节酶的化学组成一、蛋白类酶的基本组成单位一一氨基酸二、核酸类酶的基本组成单位——核苷酸三、酶的辅助因子第二节酶的化学结构一、酶蛋白的化学结构二、酶RNA的化学结构第三节酶的空间结构一、酶蛋白的空间结构二、酶RNA的空间结构第四节酶的活性中心一、酶活性中心上的残基二、接触残基附近的肽链一级结构第五节酶的结构与功能的关系一、酶的一级结构与催化功能的关系二、酶的二、三级结构与催化功能的关系三、酶的四级结构与催化功能的关系第六节酶分子修饰一、酶分子的主链修饰二、酶分子的侧链基团修饰三、酶分子的组成单位置换修饰四、金属离子置换修饰五、酶分子的物理修饰第三章酶的催化作用机制第一节趋近与定向效应第二节构象变化效应一、底物诱导酶分子的构象发生改变二、酶分子诱导底物分子的构象发生改变第三节微环境效应一、胰凝乳蛋白酶催化的微环境效应及其催化机制二、溶菌酶催化的微环境效应及其催化机制第四节酸碱催化机制一、酶蛋白中的酸碱催化基团二、共轭酸与共轭碱的催化通式三、核糖核酸酶的酸碱催化过程第五节共价催化机制一、亲核催化二、亲电催化第六节自我剪接机制一、Ⅰ型内含子剪接酶的剪接机制二、Ⅱ型内含子剪接酶的催化机制第七节自我剪切机制一、锤头形核酸类酶的自我剪切机制二、发夹形核酸类酶的自我剪切机制第八节酶作用机制的研究方法一、X射线衍射法二、中间产物检测法三、酶分子修饰法四、酶反应动力学方法第四章酶反应动力学第一节单底物反应动力学一、引言第五章酶的生物合成及调节机制第六章酶分子的定向进化主要参考文献2.《现代酶学》（第二版）作者：袁勤生主编出版社：华东理工大学出版社出版时间：2007-5-1 定价：58目录：1 酶与应用酶学1.1酶学研究概况1.2从分子水平研究酶的结构与功能1.2.1酶的分子结构1.2.2结构与功能的研究1.3用分子生物学方法改进酶的催化特性及设计新酶1.3.1酶结构与功能关系研究是关键1.3.2基因工程酶1.3.3酶的蛋白质工程构建1.4构建酶---核酶、抗体酶、模拟酶、分子印迹酶1.4.1核酶1.4.2抗体酶1.4.3模拟酶1.4.4分子印迹酶1.5酶工程中的若干应用热点2 酶的分类组成及结构特征3 酶作用动力学和酶的抑制作用4 酶活性的调节和酶的转换5 酶的作用机制6 同工酶7 酶化学修饰的定量处理及不可逆抑制动力学8 氧自由基与酶9 酶与细胞的信号转导10 非水介质中的酶催化反应11 酶的化学修饰12 核酶13 模拟酶14 抗体酶15 分子印迹酶16 组合生物催化17 酶的定向进化18 蛋白酶抑制剂设计与药物19 酶的固化技术20 酶的分离工程21 气体酶学22 酶的生产参考文献3.《酶学及其研究技术》作者：陈清西编著出版社：厦门大学出版社出版时间：2010-8-1 定价：38 目录：第一章概论第一节酶的概念和酶学研究的重要性一、酶是什么二、酶学研究的重要性三、酶学研究历史四、现代酶学概况第二节酶的组成及结构特点一、酶的化学本质二、酶蛋白亚基数的组成特点分类三、酶的组成分类四、酶的辅助因子第三节酶的分类与命名一、习惯命名法二、国际系统命名法三、国际系统分类法第四节酶作为催化剂的特点一、酶与一般催化剂比较的共性二、酶作为催化剂的显著特性第五节酶的专一性一、酶的专一性分类二、几种蛋白酶的专一性第二章酶的分离纯化第一节酶分离纯化的一般原则一、确立酶活力测定方法二、原材料的选择与处理三、酶的纯化方法四、酶的纯度鉴定第二节酶的提取一、生物材料的破碎二、酶的抽提第三节酶的纯化一、沉淀法二、离子交换柱层析技术三、凝胶过滤柱层析法四、亲和层析五、其他分离纯化方法六、酶纯化方法的选择与实验设计第三节酶活力的测定一、酶活力测定的一般原则二、初速度三、酶活力单位四、酶活力测定的主要方法第四节酶制剂的浓缩、干燥及保存一、浓缩的主要方法二、保存第五节酶纯度的鉴定技术一、酶纯度的评价二、电泳法三、其他方法第六节酶的分离纯化应用实例一、青蟹碱性磷酸酶二、南美白对虾N一乙酰J3一D一氨基葡萄糖苷酶第三章酶的理化性质研究第一节酶亚基数及分子量的测定一、酶蛋白亚基数及亚基分子量的测定原理与方法二、酶蛋白总分子量的测定原理与方法第二节酶的等电点测定一、等电点测定的原理二、等电聚焦电泳技术第三节酶的氨基酸组成一、氨基酸组成分析二、特殊氨基酸含量的测定三、酰胺含量的测定第四节糖基酶中糖的组成与连接方式的研究一、糖蛋白的分析二、糖蛋白中糖成分的分析三、糖基连接方式的研究第五节几种海洋动物酶的理化性质的研究实例一、锯缘青蟹碱性磷酸酶的理化性质研究二、南美白对虾N一乙酰一J3一D一氨基葡萄糖苷酶的理化性质研究第四章酶催化的动力学性质研究第一节酶促反应的基本动力学一、Michaelis—Menten方程的建立二、Briggs—Haldane修正的Michaelis—Menten方程三、关于Michaelis一Menten方程的讨论四、米氏常数Km的意义五、米氏常数Km和最大反应速度V m的图解法测定六、米氏方程的积分形式第二节King—Altman方法推导速度方程一、用稳态法推导动力学方程的基本步骤二、King—Altman图像法推导动力学方程三、wang和Hanes结构法则第三节酶浓度对反应速度的影响第四节产物浓度对酶促反应的影响一、产物对酶初速度的影响的动力学二、可逆反应的Haldane关系式第五节高底物浓度对酶活力的影响一、动力学模型建立二、动力学方程的推导第五章酶的抑制剂第一节酶抑制剂的类型一、酶抑制剂两大类型二、区别可逆抑制剂与不可逆抑制剂的实验设计与操作第二节不可逆的抑制剂一、非专一性的不可逆抑制剂二、专一性不可逆抑制剂第三节可逆抑制剂作用的动力学一、竞争性抑制作用的动力学二、非竞争性抑制作用的动力学三、反竞争性抑制作用的动力学四、混合型抑制作用的动力学第六章pH对酶活力的影响第一节pH对酶催化的效应一、酶促反应的最适pH二、酶的pH稳定性第二节pH对酶可逆作用的动力学一、酶活性中心可解离基团的解离常数二、pH影响酶活性中心解离基团的动力学模型的建立三、酶活性中心解离基团的解离常数的测定第三节有机溶剂对酶活性中心解离基团的微扰作用第四节pH对酶效应研究的实例一、pH对青蟹碱性磷酸酶（ALPase）催化pNPP水解反应的效应二、酶活性中心解离基团解离常数的测定第七章温度对酶活力的影响第一节温度对酶催化反应的影响一、酶促反应的最适温度二、酶的热稳定性第二节温度对酶催化反应速度常数的影响一、温度与速度常数二、酶促反应的热力学参数的测定第三节温度对酶催化反应速度常数的影响一、酶活性中心解离基团的标准热焓二、酶促反应的热力学常数测定实例三、酶活性中心解离基团的解离热焓测定实例第四节酶的热失活动力学一、经典的酶热失活研究方法二、酶失活过程中的底物反应动力学方法三、酶的热失活表观速度常数的测定四、酶热失活的微观速度常数的测定第八章酶的多底物动力学第一节术语一、多底物催化反应历程的Cleland表示法二、多底物反应的酶中间物三、多底物反应历程的分类四、多底物反应的动力学参数表示法五、多底物反应机理的图形表示法第二节OrderedBiBi机理一、反应模型的Clleland表示法二、动力学方程的推导（King—Altman推导法）三、反应速度方程用动力学常数表示的基本方法四、作图法求解动力学参数第三节RandomBiBi机理第四节PingPongBiBi机理第五节多底物反应机理的判断第六节产物的抑制作用机理的判断一、有序双双反应（OrderedBiBi）的产物抑制作用的判断二、乒乓双双反应（PingPongBiBi）的产物抑制作用的判断三、Cleland的产物抑制作用的判断规则第九章酶功能基团的化学修饰第一节化学修饰的原理一、影响酶的功能基团反应活性的主要因素二、修饰剂反应性的决定因素第二节采用非特异性试剂对酶功能基团进行修饰一、特殊氨基酸残基的化学修饰二、修饰剂和修饰反应条件的选择第三节亲和标记和差示标记一、亲和标记法的原理二、差示标记法的原理第四节酶活性中心必需基团数的测定一、酶修饰失活动力学二、酶修饰失活速度常数比较法判断必需基团数（Ray—Koshland方法）三、邹氏图解法求必需基团数第十章酶的分子结构基础及催化作用机理第十一章酶抑制剂的设计与应用第十二章酶分子构象的研究技术第十三章多酶体系及调节酶第十四章酶活性调控4．《酶工程原理》作者：由德林主编出版社：科学出版社出版时间：2011-7-1 定价：35目录：丛书序前言前言1 酶与酶工程1.1 酶工程的发展历程1.2 酶作为催化剂的特点1.2.1 酶的高效催化能力1.2.2 酶的专一性1.2.3 酶的作用条件温和1.2.4 酶的活性可调节1.3 酶的命名及分类1.4 酶催化功能的结构基础1.4.1 酶的高级结构是其发挥活性的基础1.4.2 酶的活性中心1.4.3 酶的活性部位模型假说1.5 酶催化反应的本质1.5.1 酶促反应的过渡态1.5.2 邻近效应和定向效应1.5.3 共价催化1.5.4 酸碱催化1.5.5 金属离子催化1.5.6 微环境影响1.6 酶动力学1.6.1 影响酶反应速率的因素1.6.2 单底物反应1.6.3 双底物反应动力学1.6.4 失活（稳定性）动力学1.7 酶的稳定性1.7.1 酶的失活模型1.7.2 酶蛋白不稳定的原因1.7.3 稳定酶的方法1.8 非水酶学1.8.1 非水介质中酶催化反应的特征1.8.2 非水介质中酶的催化基础1.8.3 底物特异性（思考题）（参考文献）2 酶的生产、分离纯化和制剂2.1 原料的选择2.2 产酶微生物发酵技术2.2.1 培养基2.2.2 发酵工艺控制2.3 工程菌的高密度发酵2.3.1 基因工程菌的构建2.3.2 基因工程菌的培养方式2.3.3 高密度发酵工艺2.4 提高酶产量的方法2.4.1 酶合成的调控机理2.4.2 通过条件控制提高酶产量2.4.3 通过基因突变提高酶产量2.4.4 通过体内基因重组提高酶产量2.4.5 通过体外基因重组提高酶产量2.4.6 定向进化提高酶产量2.5 酶分离纯化的原理与方法2.5.1 酶分离纯化的基本原则2.5.2 目标蛋白从生物机体内的释放2.5.3 粗分离2.5.4 根据相对分子质量不同的纯化方法2.5.5 根据分子电荷不同的纯化方法2.5.6 根据分子极性不同的纯化方法2.5.7 根据蛋白质亲和力不同的纯化方法2.6 酶的剂型与保存2.6.1 酶的剂型3 酶的固定化和酶反应器4 酶的分子改造5 酶的模拟6 酶与生物催化7 酶与生物降解8 酶与代谢工程索引5.《酶――在生活与工业中广为使用的超级分子催化剂》作者：（德）伦内贝格著，杨毅，张皖蓉，王健美译出版社：科学出版社出版时间：2009-3-1 定价：35目录：丛书序本册简介原版前言1 酶是具有高度特异性的高效生物催化剂2 溶菌酶：在微小分子水平上最早被了解其结构和功能的酶类3 辅助因子在复合酶类中的作用4 酶类的来源：动物、植物以及微生物5 胞外水解酶将生物高分子聚合物降解为小分子6 用于酿酒、烘焙以及退浆的淀粉酶7 用于增加蔬果汁产量的果胶酶8 生物清洁剂：应用最广泛的水解酶9 软化肉类与皮革的蛋白酶10 固定：酶类的重复使用11 葡萄糖异构酶与果糖糖浆：提高糖的甜度12 固态酶在人类与动物食品生产中的应用13酶膜反应器：辅助因子再生性的应用14固定细胞小测验参考文献与推荐读物相关网络链接6.《酶工程技术》作者：吴士筠，周岿，张凡主编出版社：华中师范大学出版社出版时间：2009-12-1 定价：16目录：第1章绪论1.1 酶工程研究现状1.1.1 国内外酶制剂的生产和应用现状1.1.2 工业酶制剂的来源及特点1.2 酶工程技术应用1.2.1 活性肽的开发研究1.2.2 酶工程在医药方面的应用1.2.3 酶在污染治理中的应用1.2.4 酶在农业中的应用1.2.5 酶在饲料生产方面的应用1.2.6 酶在轻化工领域中的应用1.3 国内外酶工程产业发展趋势第2章乙醇脱氢酶2.1 简介2.1.1 乙醇脱氢酶研究现状2.1.2 乙醇脱氢酶的应用2.1.3 乙醇脱氢酶的分离纯化2.2 乙醇脱氢酶酶学性质研究2.2.1 简介2.2.2 乙醇脱氢酶酶学性质阶段研究2.2.3 乙醇脱氢酶酶学性质研究关键技术2.2.4 乙醇脱氢酶酶学性质研究过程控制2.3 乙醇脱氢酶提取研究2.3.1 简介2.3.2 乙醇脱氢酶提取阶段研究2.3.3 乙醇脱氢酶提取关键技术2.3.4 乙醇脱氢酶提取过程控制2.4 乙醇脱氢酶分离纯化研究2.4.1 简介2.4.2 乙醇脱氢酶分离纯化阶段研究2.4.3 乙醇脱氢酶分离纯化关键技术2.4.4 乙醇脱氢酶分离纯化过程控制2.5 乙醇脱氢酶催化动力学研究2.5.1 简介第3章蛋白酶第4章a－淀粉酶第5章植酸酶第6章纤维素酶参考文献7.《酶工程》作者：陈宁主编出版社：中国轻工业出版社出版时间：2011-6-1 定价：36目录：第一章绪论第一节酶工程的定义第二节酶工程发展历史第三节酶工程的研究概况及发展前景一、新酶的研究与开发二、化学酶工程三、生物酶工程四、酶的优化生产五、酶的高效应用第四节我国酶制剂工业现状及发展对策一、我国酶制剂工业发展现状。
蛋白质与酶工程.
蛋白质与酶工程JIAOXUEDAGANG 教学大纲河北经贸大学生物科学与工程学院生物工程教研室薛胜平2010年11月编写说明使用教材是2008科学出版社陈守文的《酶工程》。
蛋白质与酶工程是将酶学理论与工程技术相结合，研究酶的研发改造、生产应用的一门新兴学科。
在研究内容、手段和目的上与基因工程、蛋白质工程、细胞工程、发酵工程等孪生学科是相互交融的整体。
其主要内容有酶学基础、酶的生产、酶的分离纯化、固定化酶及固定化细胞、酶的修饰、酶反应器、酶的非水相催化、模拟酶、抗体酶、核酶、酶的应用。
通过本课程的学习，对蛋白质与酶工程有一个比较全面的了解和掌握，为今后从事生物化学或酶学、酶工程的教学与研究，乃至整个生命科学的研究打下基础，扩大知识面，拓宽相关的科学研究领域进行必要的知识储备。
掌握基本概念和基本理论，酶学和酶工程研究中重要的设计思想、方法和应用，酶与酶工程在医学、工农业、畜牧业中的应用等，未来在酶学与酶工程领域中的研究方向、进展和热点。
适应今后酶工程将引起的发酵工业和化学合成工业的巨大变革。
要求学生按照大纲，突出重点，把酶学的基础理论知识，酶工程的理论知识和广泛的应用基础结合起来进行学习。
了解和掌握蛋白质与酶工程理论、研究方法与应用，有所发现，有所创造。
本大纲共有八章内容，适用于理工科的本科学生，由生物工程教研室薛胜平编写，集体讨论而定。
大纲编修时间：2010年11月课时分配表目录第一章绪论第一节.酶的基本概念与发展史一、催化作用的特点二、影响酶催化作用的因素三、酶的分类与命名四、酶的活力测定第二节.酶工程发展概况第三节.酶的生产方法。
第二章酶的分离工程第一节酶分离纯化的一般原则一．建立一个可靠和快速的测活方法二．酶原料的选择三．酶的提取四．酶的提纯五．酶的纯度检验第二节细胞的破碎及酶的提取一．生物材料的破碎（一）机械破碎法（二）物理破碎法1．温度差破碎法2．压力差破碎法3．超声波法（三）化学破碎法（四）酶促破碎法二．酶液的提取1．典型的提取液的组成2．提取液各组分的作用（1）离子强度调节剂与缓冲剂（2）温度调节剂（3）蛋白酶抑制剂（4）抗氧化剂（5）重金属螯合剂（6）增溶剂（去垢剂）3．酶的提取方法（1）盐溶液提取（盐溶）（2）酸溶液提取（3）碱溶液提取（4）有机溶剂提取第三节酶的纯化(一)．调节溶解度（二）改变pH值（等电点沉淀法）（三）改变温度（四）有机溶剂沉淀法（五）复合沉淀法二．根据酶分子大小、形状不同的分离方法（一）离心分离：①差速离心②速率区带离心③等密度梯度离心（二）凝胶过滤：（三）过滤与膜分离三．根据酶分子电荷性质的方法（一）离子交换层析（二）电泳（三）等电聚焦四．根据专一性结合的方法（一）亲和层析（二）吸附层析（三）共价层析五．萃取分离①双水相系统萃取法②双水相亲和萃取③超临界萃取六．酶的结晶①盐析结晶②有机溶剂结晶③透析平衡结晶④等电点结晶⑤温度差法结晶⑥金属离子复合结晶法第四节酶纯度的检验一．超速离心法二．电泳(一)PAGE的优点（二）聚丙烯酰胺凝胶的聚合SDS-PAGE三．免疫技术（一）免疫扩散（二）免疫电泳四．恒溶度法一．浓缩：二．干燥：①真空干燥②冷冻干燥③喷雾干燥④气流干燥⑤吸附干燥第三章酶与细胞固定化第一节酶的固定化一．定义二．固定化酶的优缺点三．固定化酶的制备原则四．酶的固定化方法（一）非共价结合法(二）化学结合法（三）包埋法（四）无载体固定化（五）各种固定化方法的比较五．固定化酶的性质第二节辅酶的固定化第三节细胞的固定化一．概述二．固定化细胞的分类三．固定化细胞的制备四．固定化细胞技术今后发展的重要方向—基因工程菌的固定第四节原生质体的固定化一．固定化细胞在实际应用中的缺陷二．固定化原生质体的制备第四章化学酶工程第一节概述一．酶的分子工程二．具体内容第二节酶分子的化学修饰一．酶化学修饰的目的二．影响酶蛋白化学修饰反应的因素（一）蛋白质功能基的反应性（二）修饰剂的反应性三．酶化学修饰的设计（一）对酶性质的了解（二）修饰试剂的选择四．修饰程度和修饰部位的测定（一）分析方法1．直接法2．间接法（二）化学修饰数据的分析1．化学修饰的时间进程分析2．确定必需基团的性质和数目五．酶蛋白侧链的修饰六．酶的化学交联七．蛋白质化学修饰的局限性第四节酶的人工模拟一．模拟酶的概念二．模拟酶的理论基础（一）酶学基础（二）超分子化学1．主—客体化学(host-guest chemistry)2．超分子化学（supramolecular chemistry）三．模拟酶的设计四．模拟酶的分类五．主-客体酶模型六．胶束酶模型七．肽酶八．半合成酶九．印迹酶（一）分子印迹技术（二）分子印迹酶第五章酶的非水相催化第一节酶非水相催化的研究概况第二节有机介质中酶催化反应的影响因素第三节酶在有机介质中的催化特性第四节有机介质中酶催化反应的条件及控制第五节有机介质中酶催化的应用第六章生物酶工程第一节酶基因的克隆和表达第二节酶分子的改造第三节融合酶第七章酶反应器第一节酶反应器的类型与特点第二节酶反应器的选型与酶反应器的设计第三节酶反应器的操作第八章研究的方向、进展和热点、核酶第一节核酶（一）核酶（二）脱氧核酶（三）核酶的应用第二节抗体酶（一）抗体酶概念、产生的理论基础（二）抗体酶的制备方法（三）抗体酶的应用第一章绪论【教学目的与要求】通过本章的学习使学生了解和掌握蛋白质与酶工程的定义、特点及蛋白质与酶工程的应用。
纳米钯模拟酶用于甲醇含量的快速检测
应体系。其催化反应生成一种最大吸收波长为 ６ ５ ３ ａ ｍ的蓝色产物 。通过分光光度法 即可实现微量 Ｈ ０ 的检测 。在
此基础上 ， 研究 甲醇在醇类氧化 酶的催化下产生过 氧化氢的能力 ， 采用纳米钯 模拟酶法测定 甲醇产 生过氧化氢 的 量， 从 而实现 甲醇的快速检测 。
关键词 ： 纳米钯 ； 甲醇 ； 过氧化氢 ； 快速检测
中图分类号 ： ０ ６ ５ ７ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ８ １ ４ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ０ ０ ６ — ０ ４ Ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ０ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ — ８ １ ４ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ２
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酶催化
一、酶的特性
酶反应优点
效率高 速率快 专一性 降低活化能
酶反应缺点
提取工艺复杂 价格非常昂贵 反应容易失活 不能重复使用
二、酶的分类
1961年国际酶学委员会（Enzyme Committee, EC）根 据酶所催化的反应类型和机理，把酶分成6大类:
六大类酶的特征
1、氧化还原酶 Oxidoreductase
2、转移酶 Transferase
• 转移酶催化基团转移反应，即将一个底物分子 的基团或原子转移到另一个底物的分子上。
A· + B X A +B· X
• 根据X分类：转移碳基、酮基或醛基、酰基、糖 基、烃基、含氮基、含磷基和含硫基的酶。 • 例如， 谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。
CH3CHCOOH HOOCCH2CH2CCOOH NH2 CH3CCOOH O O HOOCCH2CH2CHCOOH NH2
2. 高效性
反应速度是无酶催化/普通人造催化剂催 化反应速度的106-1016倍。
且无副反应
酶的催化
mol/mol.S
双氧水裂解
(血红蛋白） （过氧化氢酶）
Hale Waihona Puke 用α-淀粉酶催化淀粉水解，1克结晶酶在 65°C条件下可催化2吨淀粉水解。
例如，过氧化氢的分解，在 无催化剂存在时，该分解反应的 活化能为75.31kJ/mol，在用过氧 化氢酶催化时，该分解反应的活 化能仅为8.37kJ/mol。
低水含量的油包水(W /O )微乳液。
——反胶束溶液：透明的、热力学稳定。
——反胶束极性内核中的水与常态水物理性质不同：黏度
较高，酸度与极性低。 “水池”中的水可溶解某些原本
不溶的物质，如脂肪酶等生物活性物质。
……纳米粒子作为过氧化物模拟酶用于尿酸检测
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……纳米粒子作为过氧化物模拟酶用于尿酸检测
作者：唐雨榕张玉刘睿苏颖颖吕弋
来源：《分析化学》2013年第03期
摘要：聚丙烯酸修饰的NaYF纳米粒子能够有效地催化H2O2氧化3，3′，5，5′四甲基联苯胺（TMB）产生显色反应，表现出良好的过氧化物模拟酶催化活性。
本研究以TMB为模型底物，研究了催化条件（温度和pH值）对催化活性的影响。
同时，结合尿酸在尿酸氧化酶作用下产生H2O2的原理，建立了比色法测定血样中尿酸含量的简便方法。
在最优条件下，本方法的检测范围为1.0×10
关键词：NaYF4∶Yb，Er纳米粒子；过氧化物模拟酶；尿酸。
纳米酶的应用及其伦理问题
优势以及核 心技术
该材料应用于免疫组化检测时将显色步骤减少为1步，时间 缩短为1小时，检测结果不仅可以对肿瘤性质和患者预后做出 判断，而且可以指导医师选择合适的药物进行治疗，是免疫组 化领域革命性和创新性的技术，2012年获得国家自然科学奖二 等奖。
该核心技术是在重组的24聚体Ferritin纳米小体内部包入磁 颗粒，合成一种外径12纳米，内核8纳米的双功能纳米材料， 利用这种纳米材料的蛋白外壳在癌症细胞上的特异受体 （TFR1）实现肿瘤的靶向性，同时利用该材料磁纳米颗粒内 核的酶活性催化底物显、色，从而区别正常组织和肿瘤组织，实 现癌症的及早诊断和判断。
纳米酶及纳米材料所涉及的伦理问题
科学家们因纳米技术可能对人类健康和生态环境造成消极影响而忧心忡忡。 很多纳米粒子被吸入肺中会有何影响以及纳米材料是否有毒等都成为了人 们思考的问题。目前人造纳米材料已经广泛应用到医药工业、染料、涂料、 食品、化妆品、环境污染治理等传统或新兴产业中人们在研究、生产、生 活中接触到纳米材料的机会越来越多纳米技术的应用可能引发相应的环境 伦理问题。这些问题包括:为了追求经济利益,某些机构可能在对纳米技术的 环境安全评估尚不充分的时候就推行纳米技术的产业化、肆意排放纳米废 物从而污染环境、危及他人利益和健康、造成代内不公正;对纳米技术的滥 用可能从微观层次破坏生态系统,并且这种破坏造成的危害很可能是无法挽 回的,这便违背了环境伦理学的代际公正原则。显然纳米技术有积极作用的 同时也具有一些隐患。
纳米酶及纳米材料所涉及的伦理问题
生命伦理学是指对生命科学和卫生保健领域中人类行为的系统研究， 用道德价值和原则检验此范围内人的行为。纳米技术为我们提供了一 种对医学乃至生命科学的全新认识方法和实践方法。纳米器件直接作 用于患处，纳米微粒药物可以全面渗透患处等大大提高了我们的医疗 水平，但如果不加限制地滥用，也会引发一系列的伦理问题。威胁人 类健康 由于纳米微小的身材，导致它及其不易控制。散发到空气中 的纳米微粒，被人体吸收后将会产生特殊生物机制，作用于人体心肺， 严重威胁人体健康。 纳米药物的使用不当也会产生严重后果。“是药 三分毒”，何况纳米药物特性的神秘不可预测。例如，当用纳米颗粒 作为蛋白质的载体，它一旦注入体内，纳米颗粒也会与体内的天然蛋 白质发生结合，从而干扰血液和细胞中蛋白质的功能。
纳米酶研究进展
4.3 环境监测
利用汞离子与纳米材料之间相互作用 抑制纳米酶活性的特点， 基于铂纳米颗粒、 金纳米簇以及铂-金双金属纳米颗粒的汞离 子检测系统检测限都低于10 nmol/L，且初 步应用于饮用水、化妆品、生活用水源头 水(自来水、河流、湖泊)中汞含量的检测。
纳米酶检测汞离子
模拟过氧化物酶的应用范围非常广泛，通常与抗体或者其他生物分子偶联用 于信号放大，并形成可检测的电信号或者颜色信号，用于血糖检测、血清免疫检 测、疾病检测等方面。
纳米酶用于轮状病毒免疫检测
2.2 非铁金属纳米酶
（1）其它金属氧化物纳米酶 除铁基纳米酶以外，其他许多类型的金属 氧化物纳米材料也体现出模拟酶性能。如氧化 铈具有模拟过氧化物酶，模拟超氧化物歧化酶 (SOD)的特性。四氧化三钴材料具有双重模拟 酶活性，既可以表现过氧化物酶活性还可以表 现过氧化氢酶活性，且其催化反应不受高浓度 过氧化氢抑制，可应用于谷胱甘肽检测、 葡萄 糖检测、 免疫检测等。此外，研究者还发现五 氧化二钒、氧化锰等也具有模拟酶特性，使得 它们具有许多潜在的应用价值。
新一代人工模拟酶：纳米酶
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目录
01、纳米酶的发现及优点 02、纳米酶的种类 03、纳米酶活性的影响因素 04、纳米酶的应用
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纳米酶的发现 Fe3O4纳米颗粒本具有内在类似辣根过氧化物酶的催化 活性，无需在其表面修饰任何催化基团 。 磁纳米颗粒在过氧化氢存在时，可催 化 HRP 的多种底物发生氧化反应，并产生与 HRP 催化完全相同的颜色。
纳米酶是模拟酶领域的新成员
Fe3O4催化底物被氧化并产生相应的显色反应
1.2 纳米酶的特点
制备简单
性质稳定
有机化学的发展前沿和研究热点
有机化学的发展前沿和研究热点20世纪的有机化学，从实验方法到基础理论都有了巨大的进展，显示出蓬勃发展的强劲势头和活力。
世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。
其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、医药、生命科学、农业、营养、石油化工、交通、环境科学等与人类生活密切相关的行业中，直接或间接地为人类提供了大量的必需品。
与此同时，人们也面对着天然的和合成的大量有机物对生态、环境、人体的影响问题。
展望未来，有机化学将使人类优化使用有机物和有机反应过程，有机化学将会得到更迅速的发展。
有机化学的迅速发展产生了不少分支学科，包括有机合成、金属有机、元素有机、天然有机、物理有机、有机催化、有机分析、有机立体化学等。
下面就其中的一部分分支学科来说，了解有机化学的发展前沿和研究热点。
(1)有机合成化学这是有机化学中最重要的基础学科之一，它是创造新有机分子的主要手段和工具，发现新反应、新试剂、新方法和新理论是有机合成的创新所在。
1828年德国化学家维勒用无机物氰酸铵的热分解方法，成功地制备了有机物尿素，揭开了有机合成的帷幕。
100多年来，有机合成化学的发展非常迅速。
有机合成发展的基础是各类基本合成反应，不论合成多么复杂的化合物，其全合成可用逆合成分析法分解为若干基本反应，如加成反应、重排反应等。
每个基本反应均有它特殊的反应功能。
合成时可以设计和选择不同的起始原料，用不同的基本合成反应，获得同一个复杂有机分子目标物，起到异曲同工的作用，这在现代有机合成中称为“合成艺术”。
在化学文献中经常可以看到某一有机化合物的全合成同时有多个工作组的报导，而其合成方法和路线是不同的。
那么如何去评价这些不同的全合成路线呢对一个全合成路线的评价包括：起始原料是否适宜，步骤路线是否简短易行，总收率高低以及合成的选择性高低等。
这些对形成有工业前景的生产方法和工艺是至关重要的，也是现代有机合成的发展方向。
(2)金属有机化学和有机催化金属有机化学在20世纪有机化学中是最活跃的研究领域之一，其中特别是与有机催含有碳-金属键的化合物种类甚多，至今还有不少元素周期表上的金属元素尚无合成的金属有机化合物。