纳米尺寸的金在一定条件下表现出较高的催化活性,并以其低毒性、高生物相容性广泛应用于化学分析、生物传感等领域。金原子能够同N,S,O等原子紧密结合形成共价键,含N,S,O等原子的配体可吸附于纳米金表面,影响其活性位点,进而影响纳米金的催化活性、功能应用。研究表明,配体的种类、结构对纳米金的催化活性影响较大。自然界中的酶具有高效性、专一性,但是其本质大多为蛋白质(少数以RNA结构存在),因此不易储备、提纯且价格昂贵。纳米金作为纳米材料模拟酶,很好地克服了这些缺点,能够可控、稳定制备且可在较长时间内保持稳定。据文献报道,纳米金表面的分子修饰可影响纳米金的模拟酶活性如:氧化酶催化活性、过氧化物酶催化活性、超氧化物歧化酶活性、氧催化活性等。同时,表面功能化纳米金具有清除活性氧的能力。活性氧自由基(ROS)在促进化学反应、新陈代谢中发挥重要作用,但是在细胞、生物体中过量的存在会引起氧化应激、破坏细胞膜,造成细胞坏死、代谢紊乱。功能分子修饰的纳米金材料可有效清除体外溶液、细胞中的ROS,保护细胞减少ROS对其损伤。本论文研究的目的是通过调控配体进而调节纳米金的过氧化氢催化活性、自由基清除能力,并将其应用于尿潜血的检测以及细胞中活性氧的清除。本文主要研究内容如下:1.嘌呤衍生物修饰纳米金颗粒的合成及尿潜血的检测据文献报道,高嘌呤含量DNA链修饰的纳米金颗粒的过氧化氢催化活性高于高嘧啶含量DNA链修饰的纳米金颗粒,且嘌呤为刚性配体,可同Fe2+产生配位,Fe2+和纳米金本身具有过氧化氢催化活性,共同催化H2O2,O-O键在纳米金表面被吸附并断裂,生成·OH,因此Fe2+同嘌呤衍生物修饰的纳米金具有协同催化效应。这部分研究工作中采用多种嘌呤衍生物(2,6-二氨基嘌呤(DAP)、6-巯基嘌呤(MP)、腺嘌呤(AD)、嘌呤(PU)、6-肼基嘌呤(HY))对纳米金颗粒进行表面修饰,其中2,6-二氨基嘌呤(DAP)修饰的纳米金(DAP-AuNPs)具有较高的催化活性和稳定性,能在酸性条件下单独或与Fe2+协同催化H2O2产生·OH使指示剂TMB(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)显蓝色。通常尿液中极少存在红细胞,尿潜血泌尿系统疾病如慢性肾病、肿瘤等有重大关联,DAP-AuNPs/H2O2/TMB体系可用于检测尿液中的红细胞(含Fe2+),并比商用尿潜血试纸条拥有更高的灵敏度和更宽的检测范围。2.褪黑素衍生物修饰的纳米金团簇的合成及活性氧清除性能研究褪黑素是具有抗氧化性的小分子,这部分研究工作合成具有巯基的褪黑素衍生物(Mela)作为配体,合成稳定性、分散性良好且具有荧光的纳米金团簇(Mela-AuNCs)。实验发现合成的纳米金荧光团簇在365 nm的紫外光激发下具有450 nm的绿色荧光,且在体外溶液中和Hela细胞中均拥有良好的氧自由基清除能力,有望将Mela-AuNCs应用于细胞中自由基的清除以及炎症模型的治疗。