酶是高效的生物催化剂。生物体内进行的各种生物化学反应,几乎都是在温和的条件下,通过酶的催化作用实现的。在生物演化过程中产生了许多天然水解酶,它们能够催化水解断裂诸如磷脂,蛋白质和核酸这类生物体内的大分子,在生物化学反应中起着极其重要的作用。核酸磷酸酯水解酶是机体内重要的水解酶,因为在生物体内,根据生理活动的需求,有时需要发生核酸的合成,有时又需要发生降解,这就涉及到核酸上磷酸二酯键的生成与断裂,这些合成与降解均由相关的酶催化,并受到严格调控。某些天然存在的或人工合成的抗癌药物,其作用过程中也涉及到DNA中磷酸二酯的断裂。但是,由于天然水解酶结构复杂、稳定性差,因此探索合成人工水解酶成为了化学和生物学中十分活跃的研究领域之一。我们利用超分子化学的方法和原理,发展了一种在以纳米金为载体,通过插层法制备人工酶的新方法。设计合成了带有疏水烷基链的金纳米粒子,与同样带有疏水烷基链的金属多胺配合物组装成的一种纳米超分子人工水解酶。在该模型体系中,金纳米粒子用于模拟酶的骨架,金属离子及其配合物则用于模拟酶的催化中心。我们制备的金纳米粒子复合金属配合物表现出很高的水解酶催化活力,其催化水解速率是核酸RNA模型化合物HPNP的105倍。此超分子水解酶模型制备方法简单方便,在水中分散性好,稳定。从而开辟了一种新的制备高效的类核酶的磷酸酯水解酶的新方法。我们详细研究了人工酶的结构与催化功能的关系。该模型体系中,在金纳米粒子骨架上组装不同浓度的金属多胺配合物,能够改变金属配合物催化中心的分布,有利于实现金属催化中心的协同效应。我们研究了这种金属配合物之间不同的相对空间距离的改变,对于金属离子之间的协同作用的影响,发现金属催化中心的协同效应在酶催化中起非常重要的作用。利用本方法,在同一基底上实现了金属催化中心之间不同的相对空间距离的调控,制备了高效水解酶模型,这是其它化学合成方法制备的水解酶模型很难做到的。