本发明涉及一种提升纳米催化剂催化效能的方法，特别是一种提高类过氧化物酶纳米酶对特定底物催化选择性方法。
背景技术：
1、作为一种强大的生物催化剂，天然酶由于高催化活性、高底物特异性、温和的反应条件等特点被广泛应用于化学品合成、食品加工、环境治理及生物医药等多个领域。但是，天然酶高制备纯化成本、低稳定性以及难以回收利用的缺陷限制了其进一步发展。为此，研究人员长期致力于探索和开发具有高稳定性和催化活性的人工合成纳米催化剂，即“纳米酶”，来模拟天然酶的功能并克服天然酶在应用中的不足，比如：金属及金属氧化物、单原子纳米酶、超分子人工酶、金属有机复合物(如mof)等。虽然许多纳米酶从比活性上已经达到甚至超越天然酶，但是其在特定底物的选择性上仍不及天然酶。这是由于天然酶往往具有对于特定底物的复杂精巧的契合结构，从而可以在催化位点附近高效结合和富集特定底物。与天然酶相比，纳米材料的结构和组成相对简单，一般不能与某特定底物形成有效的契合，因此纳米酶参与反应的选择性和特异性差一直是其应用中的一大挑战。
2、适配体是一小段经体外筛选得到的寡核苷酸序列，其对目标分子具有高特异性结合的特点。理论上，任何分子均可通过selex方法筛选出其对应适配体。因此，若能将某目标底物的适配体稳定修饰于纳米酶上，即可利用适配体对特定底物进行富集，一方面提升纳米酶的催化位点与该目标底物的接触几率，另一方面又可以减少非目标底物与纳米酶的接触，从而提升纳米酶对该底物的催化选择性。
3、mof纳米酶是一类重要的纳米酶，其通过有机配体与金属离子进行配位反应得到，金属离子往往充当催化位点，并依据金属类型或合成方式的不同，可表现出类过氧化物酶、类过氧化氢酶、类氧化酶、类水解酶等催化活性。此外，mof表面的这些低配位金属团簇，可以在温和条件下与磷酸基团发生结合，形成稳定的“m-o-p”键。因此，通过事先在适配体的5’或3’端连接磷酸基团，即可方便地在mof纳米酶上修饰底物适配体，从而提高纳米酶对该底物的催化选择性。
技术实现思路
1、基于上述技术背景，本发明提供一种提高纳米酶对特定底物催化选择性的方法，特别是一种提高类过氧化物酶纳米酶对特定底物催化选择性方法。具体技术方案如下：
2、本发明的目的通过下述技术方案予以实现：
3、步骤s1，铁基金属有机骨架(fe-mof)的制备：将一定量的有机配体和铁盐加入溶剂中，超声分散之后，在一定温度下反应一段时间，冷却至室温后离心收集固体样品，用上述有机溶剂和水反复清洗多次之后，将固体样品置于60℃中真空干燥，得到fe-mof粉末；最终将fe-mof粉末分散于ph7.4的不含磷酸盐的缓冲液中，配制成fe-mof分散液。
4、步骤s2，底物适配体溶液的制备：向ph 7.4的同一不含磷酸盐的缓冲液中加入一定量的底物适配体，最终配制成底物适配体溶液。
5、步骤s3，底物适配体在fe-mof上的修饰：将步骤s1中所得的fe-mof分散液，与步骤s2中所得的底物适配体溶液进行混合，之后缓慢加入用相同缓冲液配置的nacl溶液，以降低适配体之间的静电斥力；该混合溶液，在一定温度下孵育一段时间，孵育结束后离心，用蒸馏水洗涤沉淀3-4次，之后将所得样品置于60℃下干燥。通过此方法即可提高类过氧化物酶纳米酶对该底物的催化选择性。
6、在一些实施例中，步骤s1中所述有机配体采用对苯二甲酸、邻苯二甲酸、富马酸、2-氨基对苯二甲酸、3,3’,5,5’-四羧基偶氮苯或均苯三甲酸中的一种或几种，铁盐采用fecl3、fecl2、feso4、fe2(so4)3、fe(clo4)3或fe(no3)3中的一种或几种，有机溶剂采用二甲基亚砜、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、丙酮、异丙醇或乙醇中的一种或几种，反应温度为60～180℃，反应时间为1～48h。
7、优选地，步骤s1中所述有机配体为对苯二甲酸，铁盐为fecl3，有机溶剂为二甲基甲酰胺，反应温度为120-150℃，反应时间为2-8h。
8、本发明提供的提高纳米酶对特定底物催化选择性的方法，是在纳米酶表面修饰该特定底物的适配体来实现的。适配体一般通过筛选获得，且适配体与底物的特异性结合能力会因适配体碱基序列不同而产生差异。
9、在一些实施例中，步骤s2中所述的底物适配体需要对其5’端或3’端进行磷酸基团修饰。
10、在一些实施例中，步骤s3中所述的最终混合溶液中fe-mof的浓度为1～5g/l，底物适配体的浓度为0.01～2μm，nacl浓度为0～3m，fe-mof与底物适配体的质量比为4000～7000:1，孵育温度为20～50℃，孵育时间为0.5～3h。
11、优选地，步骤s3中所述最终混合溶液中fe-mof的浓度为2～3g/l，底物适配体的浓度为0.04～1μm，nacl浓度为0.5m，fe-mof与底物适配体的质量比为5000～6000：1，孵育温度为30～40℃，孵育时间为1～2h。
12、本发明的有益效果为：首先，适配体是具有一定碱基序列的核酸分子，理论上任何底物都可以通过selex多轮筛选获得对其具有高特异性结合能力的适配体，相比于抗体，其合成简单、成本低。此外，本发明通过在适配体的5’端或3’端进行磷酸基团修饰，可以令适配体与fe-mof之间形成“金属-氧-磷”键，从而自发地连接于fe-mof表面，该修饰方法无需借助其他化学试剂，反应温度为20～50℃，反应时间为0.5～3h，过程温和快速，操作简单。本发明所提供的通过“金属-氧-磷”键将适配体修饰于fe-mof上，以提升fe-mof纳米酶催化选择性的方法，也可以推广到其他mof基纳米酶中，仅需要针对性地替换金属、有机配体、以及改变底物适配体的种类，因此方法具有通用性。
1.一种提高类过氧化物酶纳米酶对特定底物催化选择性的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤s1中，有机配体采用对苯二甲酸、邻苯二甲酸、富马酸、2-氨基对苯二甲酸、3,3’,5,5’-四羧基偶氮苯或均苯三甲酸中的一种或几种，优选对苯二甲酸；铁盐采用fecl3、fecl2、feso4、fe2(so4)3、fe(clo4)3或fe(no3)3中的一种或几种，优选fecl3；有机溶剂采用二甲基亚砜、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、丙酮、异丙醇或乙醇中的一种或几种，优选二甲基甲酰胺；反应温度为60～180℃，优选120～150℃；反应时间为1～48h，优选2～8h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤s2中，需对底物适配体的5’端或3’端进行磷酸基团修饰。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤s3中，最终混合溶液中fe-mof的浓度为1～5g/l，优选2～3g/l；底物适配体的浓度为0.01～2μm，优选0.04～1μm；nacl浓度为0-3m，优选0.5m；fe-mof与底物适配体的质量比为4000～7000:1，优选5000～6000：1；孵育温度为20～50℃，优选30～40℃；孵育时间为0.5～3h，优选1～2h。
