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通过光谱法和电化学方法分析甲烷氧化菌素(Methanobactin,Mb)与铜的配合物模拟超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性,并进一步应用于电化学生物传感器。Mb是由甲烷氧化菌分泌到细胞外捕获和运输Cu2+的小分子荧光肽,它具有配合Cu2+等金属离子的能力,其铜配合物(Mb-Cu)可以清除超氧阴离子。实验第一部分从ethylosinus trichosporium 3011发酵液中提取Mb并与Cu2+配合成Mb-Cu,分别采用紫外光谱和荧光光谱考察了邻苯三酚自氧化的线性时间以及有Mb-Cu参与的荧光激发波长,确定邻苯三酚的自氧化线性时间是90s,荧光激发波长为446nm。进一步考察了不同条件(EDTA-Na2的浓度、缓冲溶液的pH值、Tris-HAc缓冲溶液浓度、邻苯三酚浓度、温度和Mb-Cu浓度)对邻苯三酚自氧化的影响,从而评价Mb-Cu模拟SOD的活性。讨论认为,当EDTA-Na2的浓度为2mmol/L,溶液的pH值为8.2,Tris-HAc缓冲溶液浓度为0.05mol/L,温度为20℃,邻苯三酚浓度为0.363mmol/L时,浓度为0.8mg/L的Mb-Cu表现出良好的SOD生物活性,能有效抑制超氧阴离子(O2-·)。在此光谱分析条件下Mb-Cu模拟SOD活性稳定。实验第二部分按照柠檬酸钠还原法制备了粒径大小在10～50(11.5、15、35、42、50)nm的纳米金(AuNps),并对其进行了 TEM扫描,可以观察到制得的纳米金颗粒表面光滑、大小均匀。将粒径为15nm的AuNps依次组装Mb和Cu2+并进行了红外光谱的表征,证明Mb与Cu(Ⅱ)是通过Mb结构中的-OH或酚-OH配合。又将15nm的AuNps与具有不同类型官能团的交联剂缔合,并利用紫外光谱、荧光光谱、红外光谱和TEM透射电镜表征,其中β-巯基乙胺可与AuNps与Mb-Cu之间建立更紧密的结合,形成树状纳米簇结构。分别考察了 AuNps粒径、AuNps:Mb-Cu摩尔比、交联剂种类和Mb-Cu:交联剂摩尔比对邻苯三酚自氧化的影响,并通过光谱分析认为当AuNps粒径为15nm、AuNps:Mb-Cu摩尔比为1:150、交联剂选择β-疏基乙胺、Mb-Cu:β-疏基乙胺摩尔比为1:3时,Mb-Cu-Au模拟酶活性最高。改变SOD活性测定体系发现,与黄嘌呤氧化酶法相比,模拟酶活性基本一致且方法稳定。实验最后一部分在0.1M的Fe(CN)63-/Fe(CN)64-的探针溶液中对空白、Au/β-疏基乙胺/AuNps、Au/β-巯基乙胺/AuNps/Mb和Au/β-巯基乙胺/AuNps/Mb/Cu电极进行了比较,通过循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)扫描得出Au/β-巯基乙胺/AuNps/Mb/Cu电极是以单层膜组装到金电极上,AuNps的存在可以加速异相电子传递,Cu2+反之。在研究SOD模拟酶自组装膜时,分别讨论了邻苯三酚自氧化基质作为探针溶液时,不同电解质、电解质浓度、邻苯三酚反应时间、邻苯三酚添加量和扫速对电极感应电流的影响,讨论认为当电解质KC1的浓度为0.3mol/L、超氧阴离子积累时间为3min、邻苯三酚添加量为20μL及扫速为300mV/s时,电极对电流的感应程度最高。并考察了不同模拟酶及组装方式、不同交联剂种类对模拟酶在电化学中对抑制邻苯三酚自氧化的影响,认为以β-巯基乙胺作为交联剂,以层层组装的形式组装的Au/β-巯基乙胺/AuNps/Mb/Cu电极的SOD模拟酶活性最强。该自组装膜检验测定电流的重现性较好,且有良好的稳定性和使用寿命。本文利用Mb-Cu模拟SOD,通过光谱法和电化学方法确定了模拟酶的活性。建立的SOD模拟酶自组装体系具有良好的重现性、稳定性,在检验O2-·浓度方面有较好的应用前景。