超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）是一种能够歧化O₂^-·的金属酶,其活性中心具有铜离子结合的咪唑基,而甲烷氧化菌素（Mb）的结构中也含有咪唑残基,当其与铜离子结合后具有SOD拟酶活性,这为模拟天然酶提供了自然活性部位。本文以DMSO/NaOH作为产生O₂^-·反应体系,利用氮蓝四唑（NBT）考察评价体系的稳定性对Mb与Mb纳米簇模拟SOD的活性进行分析;并将Mb纳米团簇通过自组装方式制备修饰电极,通过电化学手段检测DMSO/NaOH体系产生O₂^-,以此评价SOD模酶修饰电极的电化学性能。主要研究内容如下:（1）根据DMSO/NaOH产生O₂^-·的反应机理,利用NBT对其进行检测。结果表明DMSO/NaOH反应体系中NaOH浓度为5mmol/L、温度为25℃、反应时间30min时,体系产生O₂^-·的条件最佳,NBT浓度为510μmol/L时检测O₂^-·最灵敏。通过比较SOD模拟物与SOD酶对O₂^-·的清除率,确定SOD模拟物拟酶活性大小顺序为:Mb/Cu（Ⅱ）-AuNPs>Mb/Cu（Ⅱ）>AuNPs>Mb。通过构建动力学模型,确定SOD模拟物的化学反应速率常数K为33.8×104L·mol^-1·s^-1,SOD的化学反应速率常数K为37.2×104L·mol^-1·s^-1,说明Mb/Cu（Ⅱ）-AuNPs具有SOD拟酶活性。（2）通过混合自组装的方式,采用Mb、AuNPs、巯基羧酸（2-巯基乙酸、3-巯基丙酸、11-巯基十一烷酸、16-巯基十六烷酸）制备修饰电极。讨论Mb、AuNPs、巯基羧酸的自组装量等因素对Mb修饰电极的影响,并利用循环伏安曲线峰电流的变化与交流阻抗谱图在高频区的圆弧半径改变情况确定最佳组装条件为:修饰电极表面组装Mb溶液（5.0×10-4mol/L）300μL、AuNPs 溶液（粒径为 16nm）200μL、MUA 溶液（5mmol/L）30μL。由于Mb与铜离子结合形成的配合物才具有SOD活性,因此将修饰电极与铜离子进行配位,发现各种巯基羧酸的修饰电极的氧化还原电位均有所改变,其中Mb-AuNPs-MUA/Au修饰电极的氧化还原电位为由0.334V和0.165V位移到0.304V和0.172V。同时,各修饰电极的氧化还原峰电流都有所增强,这说明当修饰电极被铜离子修饰后更容易将Mb上的活性位点暴露,提高了电子在电极间的传递速率,同时通过交流阻抗高频区容抗弧形成圆的直径和低频部分Warburg阻抗表明Mb纳米团簇修饰到电极。整个电化学过程是从热力学扩散控制向动力学控制方向进行。利用1mg/L的SOD酶液滴涂在裸金电极表面以制备出SOD/Au修饰电极,并利用循电化学手段对其进行表征。将SOD/Au电极与Mb修饰电极（Cu/Mb-AuNPs-MUA/Au）比较,发现其峰电流与电子传递电阻都要小于Mb修饰电极,其中SOD/Au修饰电极与Cu/Mb-MUA-AuNPs/Au修饰电极的电子传递电阻分别为Rct4863 Ω·cm2、4124 Ω·cm2。这是由于SOD酶分子的空间结构较大,使得其电子转移位点与金电极距离较大,使得异相电子传递速率减小;而Cu/Mb-AuNPs-MUA/Au修饰电极中由于Mb分子的空间结构较小,同时电极上有组装有AuNPs,亦能促进电子传递速率,提高Mb纳米粒子修饰电极与探针溶液中的电子翻转速率。（3）将Mb纳米团簇（Mb-AuNPs-MUA）修饰在金电极表面,再利用与铜离子配位后制备的修饰电极（Cu/Mb-AuNPs-MUA/Au）检测O₂^-·,以此评价这一无电子媒介体修饰电极模拟SOD活性的效果。结果表明:修饰电极Cu/Mb-MU A-AuNPs/Au与SOD/Au修饰电极在DMSO/NaOH体系中对O₂^-·均有明显的催化歧化作用,在加入NaOH溶液前后的峰电流分别由 1.072×10-7A 增加到 5.69×10-5A、9.145×10-8A 增加到 7.243×10-5A。同时发现模拟SOD峰电流的变化率为78.51%,说明模拟SOD修饰电极Cu/Mb-MUA-AuNPs/Au具有催化歧化DMSO/NaOH体系产生的O₂^-·的能力。计算出异相电子传递速率常数（Ks）为0.041cm/s,电子转移系数（α）为0.435。在0.06 μmol/L～0.2μmol/L范围内,O₂^-·浓度与峰电流呈良好的线性关系,相关系数R2为0.9719,方法检出限（LOD）为1.129× 1 0-3μmol/L（S/N=3）、3.683 × 1 0-3μmol/L（5/N=10）,精密度实验测定得相对标准偏差（RSD,n=9）为3.83%。该修饰电极电化学检测O₂^-峰电流重现性和稳定性较好,说明其模拟SOD性能良好。