希夫碱增强的双催化铜团簇酶及其制备方法和在降解和测定阿特拉津中的应用

本发明属于催化、发光分析，具体涉及希夫碱增强的双催化铜团簇酶及其制备方法和在降解和测定阿特拉津中的应用。

背景技术：

1、阿特拉津(2-氯-4-乙基氨基-6-异丙基氨基-1,3,5-三嗪，缩写为atz)是一种三嗪类有机农药，是目前全球范围内应用最广泛的农业除草剂。atz对人和动物有致癌、致畸性，世界卫生组织已将atz列为内分泌干扰化学品(edcs)和三类致癌物。atz由于使用量大，残留时间长，对生态系统和水体环境构成威胁。因此，对环境中atz的降解和检测具有重要意义。

2、降解阿特拉津的一些方法被报道。中国专利公布号cn 116020473 a，2023年，宋卫峰等，一种用于活化过一硫酸盐降解阿特拉津的催化剂及其制备方法和应用，公开了一种活化过一硫酸盐的催化剂催化降解阿特拉津的方法。中国专利公布号cn 116162261 a，2023年，王坤等，一种具有光调节类过氧化物酶活性mofs的制备方法及应用，公开了一种具有类过氧化物酶活性mofs材料降解和检测阿特拉津的方法。中国专利公布号cn117019179a，2023年，王东波等，一种核壳结构bi2se3/bi2o3@bi纳米复合光催化剂及其制备方法与应用，公开了一种纳米复合光催化剂光降解阿特拉津的方法。中国专利公布号cn116004453 a，2022年，孙东梅等，一种阿特拉津降解菌株和发酵液及其应用，公开了一种芽孢杆菌降解阿特拉津的方法。中国专利公布号cn 110240232 a，2019年，史慧杰等，一种高效去除阿特拉津的光电催化氧化方法，公开了一种光电催化氧化去除阿特拉津的方法。中国专利公布号cn 108503039 a，2018年，杨春平等，一种利用青霉菌磁性纳米复合材料降解阿特拉津的方法，公开了一种纳米fe3o4与青霉菌形成的复合材料降解阿特拉津的方法。李佳艺等报道了钛酸铁催化臭氧氧化降解水中阿特拉津的方法(环境科学学报，2024，44，1-10)。许煜航等报道了铁掺杂氯氧化铋用于光芬顿催化降解水中阿特拉津的方法(环境科学学报，2023，43，37-48)。检测阿特拉津的一些方法被报道。atz的主要检测方法有气相色谱、气相色谱-质谱、高效液相色谱等。中国专利公布号cn 115015417 a，2022年，钱海燕等，一种测定水样中阿特拉津的方法，公开了一种萃取结合高效液相色谱检测阿特拉津的方法。中国专利公布号cn 116337974 a，严鹏程等，基于co(ⅱ)/g-c3n4纳米管的光电化学适配体传感器的制备方法及应用，公开了一种光电化学检测阿特拉津的方法。虽然报道了多种阿特拉津的降解和检测技术，快速、便捷、低成本的降解和检测阿特拉津的方法是迫切需要的。

技术实现思路

1、发明目的：本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种有效降解和测定阿特拉津的人造酶，即一种希夫碱增强的双催化铜团簇酶，既能铜团簇和希夫碱双重催化降解阿特拉津又能比例荧光测定阿特拉津。

2、本发明所要解决的第二个技术问题是提供了一种简便、容易合成的希夫碱增强的双催化铜团簇酶的制备方法。

3、本发明所要解决的第三个技术问题是提供这种希夫碱增强的双催化铜团簇酶催化降解或测定阿特拉津中的应用。

4、本发明所要解决的第四个技术问题是提供这种希夫碱增强的双催化铜团簇酶催化降解阿特拉津的方法。

5、本发明所要解决的第五个技术问题是提供这种希夫碱增强的双催化铜团簇酶作为一种比率荧光探针，通过荧光颜色的变化可视化检测阿特拉津含量的方法。

6、技术方案：为解决上述第一个技术问题，本发明提供了一种希夫碱增强的双催化铜团簇酶，所述希夫碱增强的双催化铜团簇酶是包括将铜团簇与对苯二甲醛溶液加热反应制得，所述铜团簇是将4,6-二氨基-2-巯基嘧啶碱性水溶液与铜离子反应制得。

7、其中，所述希夫碱增强的双催化铜团簇酶是4,6-二氨基-2-巯基嘧啶与对苯二甲醛形成的希夫碱修饰的铜团簇材料。

8、其中，所述铜团簇是4,6-二氨基-2-巯基嘧啶和铜离子经柠檬酸还原合成得到。

9、其中，所述负载希夫碱的铜团簇是由对苯二甲醛与铜团簇表面的4,6-二氨基-2-巯基嘧啶反应形成希夫碱得到。

10、其中，所述的希夫碱增强的双催化铜团簇酶的粒径为2～5nm。

11、其中，所述希夫碱增强的双催化铜团簇酶，既具有铜团簇催化活性又具有希夫碱催化活性，是一种双重催化活性的团簇酶。

12、其中，所述的希夫碱增强的双催化铜团簇酶可降解阿特拉津(atz)。

13、其中，所述的希夫碱增强的双催化铜团簇酶，既具有希夫碱的绿色发光又具有铜团簇的红色发光，是一种双重荧光发射的团簇酶。

14、其中，所述的希夫碱增强的双催化铜团簇酶具有比率荧光指示功能，能通过绿色荧光与红色荧光强度比值的变化指示阿特拉津的含量。

15、为解决上述第二个技术问题，本发明所述的希夫碱增强的双催化铜团簇酶的制备方法包括如下步骤：

16、(1)制备铜团簇酶：将铜离子与4,6-二氨基-2-巯基嘧啶的碱性水溶液混合形成混合液，加热搅拌，加入柠檬酸溶液反应，得到铜团簇溶液；

17、(2)制备希夫碱增强的双催化铜团簇酶：在制备的铜团簇溶液中加入对苯二甲醛的乙醇溶液，加热搅拌反应，得到希夫碱增强的双催化铜团簇酶溶液。

18、本发明所述的希夫碱增强的双催化铜团簇酶具备步骤如下：

19、(1)制备铜团簇酶：将铜离子与4,6-二氨基-2-巯基嘧啶的碱性溶液混合，形成混合液，用氢氧化钠溶液调节混合液的ph值为10～12，加热搅拌，逐滴加入柠檬酸溶液，在60℃下反应6小时，离心收集沉淀，沉淀用乙醇洗涤后离心分离，再用水洗涤后离心分离，沉淀超声分散在水中得到铜团簇酶溶液。

20、(2)制备希夫碱增强的双催化铜团簇酶溶液：将制备的铜团簇水溶液与对苯二甲醛的乙醇溶液混合，形成混合液，加热搅拌，在60℃下反应6小时，离心收集沉淀，沉淀用乙醇洗涤后离心分离，再用水洗涤后离心分离，沉淀超声分散在水中得到双催化铜团簇酶溶液，室温保存备用。

21、其中，步骤(1)中所述混合液中4,6-二氨基-2-巯基嘧啶：铜离子的摩尔比为2～5：1。

22、其中，步骤(1)中所述氢氧化钠的浓度为1m；还原剂柠檬酸溶液的浓度为0.5m。

23、其中，步骤(2)的混合液中对苯二甲醛：4,6-二氨基-2-巯基嘧啶摩尔比为1～2：1。

24、为解决上述第三个技术问题，本发明提供了一种希夫碱增强的双催化铜团簇酶催化降解或测定阿特拉津中的应用。

25、为解决上述第四个技术问题，本发明提供了一种希夫碱增强的双催化铜团簇酶催化降解阿特拉津方法，具体步骤如下：将一定量的所述的希夫碱增强的双催化铜团簇酶溶液加入到含有阿特拉津的溶液中，混合均匀，根据阿特拉津的荧光变化测定阿特拉津的降解效率。

26、为解决上述第五个技术问题，本发明提供了一种希夫碱增强的双催化铜团簇酶比率荧光测定阿特拉津的方法，具体步骤如下：首先将一定量的所述的希夫碱增强的双催化铜团簇酶溶液加入到一系列已知浓度的阿特拉津标准溶液中，混合均匀反应，测定溶液在710nm和500nm的荧光强度，并绘制710nm/500nm的比率荧光与阿特拉津标准溶液浓度的工作曲线，然后在相同条件下测定样品溶液的阿特拉津的710nm/500nm的荧光比率，根据工作曲线和样品溶液的荧光比率得到样品中阿特拉津的含量。

27、其中，所述阿特拉津标准溶液浓度为0～25μm。

28、有益效果：与现有技术相比，本发明的希夫碱增强的双催化铜团簇酶具有以下优点：

29、1)本发明的希夫碱增强的双催化铜团簇酶具有铜团簇和希夫碱双重催化活性，还具有双色荧光发射功能。

30、2)本发明的希夫碱增强的双催化铜团簇酶无需其它试剂的参与可直接降解阿特拉津，并能荧光显示降解的效率，是一种多功能的人造酶。

31、3)本发明的希夫碱增强的双催化铜团簇酶以比率荧光指示阿特拉津的含量，灵敏度高，是一种灵敏、快速的阿特拉津测定方法。

32、4)本发明的希夫碱增强的双催化铜团簇酶的制备方法简单、无需复杂的有机合成。