1.一种生物大分子仿生催化剂的用途，其特征在于，该仿生催化剂用于核酸或核酸类似物的降解；
所述生物大分子仿生催化剂的活性成分为金属有机多面体(MOPs)，
所述金属有机多面体(MOPs)材料包括多个金属簇，每个金属簇具有两个或多个金属离子，相邻的金属簇通过多齿连接配体相连接，进而组装成具有规则形状的金属有机多面体，
所述金属簇离子为V；
所述多齿连接配体为2-溴基对苯二甲酸配体、对苯二甲酸配体或2-氨基对苯二甲酸配体。
2.如权利要求1所述的仿生催化剂的用途，其特征在于，该仿生催化剂在食品工业中具有广泛应用,用于生产单核苷酸产品 ,或者去除蛋白或糖中的核酸杂质。
3.如权利要求1所述的仿生催化剂的用途，其特征在于，所述核酸为核糖核酸或脱氧核糖核酸；所述核酸类似物为肽核酸(PNA)、吗啉代和锁核酸(LNA)、乙二醇核酸(GNA)或苏糖核酸(TNA)。
4.一种生物大分子的催化降解方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将生物大分子置于pH值6-8之间的水溶液中；
(2)加入生物大分子仿生催化剂或其溶液；
(3)催化降解；
其中，所述生物大分子为核酸或核酸类似物；
所述生物大分子仿生催化剂的活性成分为金属有机多面体(MOPs)，
所述金属有机多面体(MOPs)材料包括多个金属簇，每个金属簇具有两个或多个金属离子，相邻的金属簇通过多齿连接配体相连接，进而组装成具有规则形状的金属有机多面体，
所述金属簇离子为V；
所述多齿连接配体为2-溴基对苯二甲酸配体、对苯二甲酸配体或2-氨基对苯二甲酸配体。
5.如权利要求4所述的催化降解方法，其特征在于，所述水溶液为HEPES缓冲液、PB缓冲液、醋酸-醋酸钠缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液或MES缓冲液。

技术领域
[0001]本发明属于仿生催化剂的领域，具体涉及多孔纳米材料在模拟核酸酶中的应用。
技术背景
[0002]核酸酶是一类能够水解DNA与RNA等核酸分子的酶。根据底物偏好差异，核酸酶分为RNA核酸酶与DNA核酸酶。核酸酶在食品工业中具有广泛应用，用于生产单核苷酸产品，以及去除蛋白，糖等生物制品中的核酸杂质。绝大部分核酸酶为常温核酸酶，在高温容易失活，给生产运输带来了不便，特别是不适合于高温生产工艺，因此核酸酶的储运成本较高，无法用于高温生产工艺。
[0003]目前已经有人工模拟核酸酶的研究，如一些胍基-金属配合物，氮杂冠醚-金属配合物等，但是这些人工模拟核酸酶合成方法复杂，催化速率有限。
[0004]作为近年来新兴的功能性多孔材料，金属-有机多面体材料(MOPs)凭借高比表面积、孔道大小可调、结构多样、易于修饰、优良的热稳定性及化学稳定性等优点，其在气体吸附与分离、传感器、催化、药物传递等领域的应用发展迅猛。多孔纳米材料由于溶解性好，生物安全性高，在生物医药领域具有重要的研究价值和应用潜力。
[0005]本发明针对核酸酶存在的稳定性差、造价昂贵等问题，创造性地筛选和设计多孔纳米材料作为催化剂，利用其易于修饰，高稳定性，高比表面积和多孔性等优良特性，制备新型核酸酶的仿生催化剂，以克服酶自身的缺点。
发明内容
[0006]本发明的目的是提供一种核酸酶的仿生催化剂，其特征在于所用多孔纳米材料能够模拟核酸酶的活性位点，作用于磷酸二酯键的P-O位置，将聚核苷酸链的磷酸二酯键切断来催化核酸分子的降解。相比于核酸酶，本发明所用的仿生催化剂具有高稳定性，能够克服生产中的高温、有机溶剂、剪切力等不利因素。
[0007]本发明提供一种核酸酶的仿生催化剂，其特征在于，所述仿生催化剂的活性成分为多孔有机纳米材料。
[0008]优选的，所述多孔有机纳米材料为金属有机多面体(MOPs)。
[0009]优选的，所述金属有机多面体(MOPs)材料包括多个金属簇，每个金属簇具有两个或多个金属离子，相邻的金属簇通过多齿连接配体相连接，进而组装成具有规则形状的金属有机多面体材料。
[0010]优选的，所述金属有机多面体金属簇具有三个以上的金属离子，且金属簇离子包括V、Zr、Fe、Co、Ni、Zn、Mn、Ca、Mg或Cu等任一项或其组合。优选的。所述多齿连接配体结构为1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、1,3,5-三(对甲酰基苯基)苯、对苯二胺、二氰胺钠、吡嗪或(其中，R为F、Cl、Br、I、NH2、OH、NHNH2、SO3H等)。进一步优选的，所述多齿连接配体为2-溴基对苯二甲酸配体、2-氯对苯二甲酸配体或2-氨基对苯二甲酸。更优选的，所述金属有机多面体材料为VMOP-1，VMOP-2，VMOP-3。
[0011]本发明提供一种核酸酶的仿生催化剂，其可以催化磷酸二酯键的分解。优选的，所述仿生催化剂可以催化核酸、核酸模式分子或核酸类似物的降解。
[0012]优选的，所述核酸包括但不限于核糖核酸、脱氧核糖核酸。优选的，所述核酸模式分子指便于检测核酸酶活性的氧化还原指示剂，包括但不限于双对硝基苯基磷酸酯，2,2-二氮-双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)铵盐，Guaiacol，3,3',5,5'-四甲基联苯胺盐酸盐。所述核酸类似物为肽核酸(PNA)、吗啉代和锁核酸(LNA)、乙二醇核酸(GNA)和/或苏糖核酸(TNA)。
[0013]金属有机多面体(Metal organic polyhedras，MOPs)是由金属离子(或金属簇)以及具有特定官能团和形状的有机配体来合成，因此可以根据需要来设计合成孔道尺寸和形状合适的、高比表面积和高孔道率的、具有良好热和溶剂稳定性的材料。
[0014]另一方面，本发明提出了多孔纳米材料用于模拟核酸酶的新用途，可以有效的催化核酸、核酸类似物和核酸模式分子的降解。使用仿生催化剂可以节约成本，简化流程，也解决了核酸酶稳定性差的问题。
[0015]另一方面，本发明提供一种生物大分子的催化降解方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0016](1)将生物大分子置于pH值6-8之间的水溶液中；
[0017](2)加入如权利要求1-5所述的任一项仿生催化剂或其溶液；
[0018](3)催化降解；
[0019]其中，所述生物大分子为核酸、核酸类似物或核酸模式分子。
[0020]优选的，核酸分子的降解条件为水溶液，包括但不限于HEPES、PB、醋酸-醋酸钠、柠檬酸-柠檬酸钠，MES等缓冲液。优选的，核酸分子降解的pH范围较大，更优选的，核酸分子降解的pH为6-8。
附图说明
[0021]图1：多孔有机纳米材料(VMOP-1、VMOP-2、VMOP-3)粉末衍射图。
[0022]图2：多孔有机纳米材料(VMOP-1、VMOP-2、VMOP-3)傅里叶红外光谱。
[0023]图3：多孔有机纳米材料(VMOP-1、VMOP-2、VMOP-3)扫描电镜图。
[0024]图4：多孔有机纳米材料(VMOP-2)在水及PBS溶液中的紫外吸收光谱随时间的变化，以及VMOP-2在不同温度下的X射线粉末衍射图。
[0025]图5：多孔有机纳米材料(VMOP-1、VMOP-2、VMOP-3)催化核酸模式分子双对硝基苯基磷酸酯的催化曲线。
[0026]图6：多孔有机纳米材料(VMOP-1、VMOP-2、VMOP-3)催化PBR322质粒DNA的琼脂糖凝胶电泳图。
具体实施方式
[0027]通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。这些实施例完全是例证性的，他们仅用来对本发明具体描述，不应当理解为对本发明的限制。
[0028]实施例1
[0029]VMOP-2的制备。
[0030]称取0.03g氯化钒，0.02g 2-氨基对苯二甲酸放于20mL高温反应釜中，并向其中加入2mL N，N-二甲基甲酰胺和0.5mL无水乙醇。将该体系放入烘箱中，150℃持续加热48小时。反应结束后，将反应混合物离心，弃上清液，得到黄绿色固体，用无水乙醇多次洗涤。放入干燥器内，室温干燥24小时。图1、图2:粉末衍射数据和红外光谱表明合成的VMOP-2与其结构模拟结果一致，说明VMOP-2制备成功。图3：扫描电子显微镜结果表明VMOP-2晶体为正八面体结构。
[0031]VMOP-1的制备。
[0032]称取0.03g氯化钒，0.02g对苯二甲酸放于20mL高温反应釜中，并向其中加入2mLN，N-二甲基甲酰胺和0.5mL无水乙醇。将该体系放入烘箱中，150℃持续加热48小时。反应结束后，将反应混合物离心，弃上清液，得到黄绿色固体，用无水乙醇多次洗涤。放入干燥器内，室温干燥24小时。
[0033]VMOP-3的制备。
[0034]称取0.03g氯化钒，0.02g 2-溴基对苯二甲酸放于20mL高温反应釜中，并向其中加入2mL N，N-二甲基甲酰胺和0.5mL无水乙醇。将该体系放入烘箱中，150℃持续加热48小时。反应结束后，将反应混合物离心，弃上清液，得到黄绿色固体，用无水乙醇多次洗涤。放入干燥器内，室温干燥24小时。
[0035]用乙醇对上述所得固体进行溶剂交换，保持每天交换4次的频率，交换三天，将所得固体室温下自然晾干。即得到维持干细胞多能性的制剂。
[0036]实施例2
[0037]将1mg VMOP-2材料溶解于1mL蒸馏水或PBS溶液中，分别于1h，1d，2d，3d，4d取出，利用紫外分光光度计对VMOP-2溶液进行全波长扫描(200-800nm)证明其溶液状态下稳定性。将1mgVMOP-2材料放置于80℃烘箱中，放置48h，利用X射线粉末衍射证明其结晶性没有收到影响，证明其具有良好的温度稳定性。结果如图4所示，VMOP-2紫外光谱至4d时仍能保持一致，证明该材料在溶液状态下具有良好的稳定性。同样图4的X射线粉末衍射证明VMOP-2具有良好的热稳定性。由于天然酶催化一定时间之后，其活性中心的构象易受到干扰、变形，导致催化速率变慢甚至失活，该材料具有良好的稳定性，不易变性，具有持久的催化能力，能够催化长时间、高底物浓度的反应。
[0038]实施例3
[0039]多孔有机纳米材料催化BNPP的水解
[0040]称取1mg多孔有机纳米材料(VMOP-1、VMOP-2、VMOP-3)溶解于1mL蒸馏水中。将含有20μL配好的多孔有机纳米材料溶液加入反应液(300μL 10mM双对硝基苯基磷酸酯溶液、2.68mL HEPES缓冲液)进行反应，检测405nm处的吸收值。计算反应初速率，结果见图5。如图所示，横坐标为时间，纵坐标为产物的紫外吸光度，曲线最初的斜率代表材料的催化速率，可知VMOP-1、VMOP-2、VMOP-3均可以有效的催化底物的水解，其中VMOP-2曲线斜率最大，表明催化速率最快，催化效果最好。
[0041]实施例4
[0042]多孔有机纳米材料催化质粒DNA的水解
[0043]称取1mg多孔有机纳米材料(VMOP-2、VMOP-3)溶解于1mL蒸馏水中。将含有5μL配好的多孔有机纳米材料溶液加入反应液(5μg PBR322质粒、100μL HEPES缓冲液)进行反应。反应30min后，通过琼脂糖凝胶电泳对结果进行检测。结果见图6。如图所示，对照组为核酸酶催化，结果显示，VMOP-2催化后的底物条带与核酸酶催化底物一致，因此VMOP-2可以有效的催化质粒DNA的水解。