基于环糊精适配体的药物分子纳米孔传感研究
发布时间：2020-12-27 21:51
近年来,食物链中的药物残留问题已成为危害人类健康的一大元凶。因此,建立高效、快速的方法检测药物残留已经成为分析化学研究的热点之一。如何提高检测方法的准确性和灵敏度是这一研究的重中之重。基于此,本文利用α溶血素突变蛋白（M113R）7和6-氨基-6-脱氧-β环糊精（am7-βCD）适配体构建了一种生物传感器（（M113R）7-am7βCD）,建立了药物在单分子水平上的检测新方法,并成功应用于抗结核药物异烟肼（Isoniazid,INH）以及抗生素类药物氨苄青霉素钠（Ampicillin,Amp）的测定。本研究为检测其他药物分子残留提供了参考方法,同时也在一定程度上扩展了纳米孔单分子技术的应用范围。主要的研究内容如下:1.文献综述简述了纳米孔单分子检测技术的发展历史、基本原理等。重点介绍了基于适配体尤其是环糊精适配体的纳米孔单分子检测技术在DNA测序、金属离子和有机小分子检测以及主客体动力学研究方面的应用。2.基于环糊精适配体的异烟肼纳米孔传感研究在纳米孔单分子水平上构建了（M113R）7
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米孔检测原理示意图
-HL 蛋白纳米孔的结构图。左：α-HL 蛋白的空间结构图 右：横截剖面he structure of the α-HL protein. Space-filling model of a cross-section thannel (left) with dimensions and Ribbon diagram of α-hemolysin (right).白纳米孔自身的优越性使得其在以纳米孔为主的单分子研究中，能通过基因工程产生大批量具有原子精度级别且结构相当稳定并且它能够产生单一的电导进而得到稳定不变的开路电流，这其次，α-HL 蛋白纳米孔本身不会与分析物产生特定的结合。纳米孔上修饰特定基团，以达到检测目的。另外，基于纳米孔在极酸极碱，高温以及大浓度的电解质溶液中都能保持生理活对其进行修饰。尤其是它的 β 桶部位十分稳定，能在不丧失原受多种修饰，极大的扩展了它的应用范围。诸多的优点使其成最有力、应用最广范的检测元件。
（a）β 环糊精结构示意图。左: 呈上宽下窄的桶状结构。中：结构模型图。（b）βCD 客体分子之间的动力学方程。P: αHL 纳米孔; C:βCD 适配体;A: 客体分子 (检C A, P C, 和 P C A 三者之间的不同组合，引自文献[33]。Figure 1.5 (a) Structure of β-cyclodextrin. Left: Molecular modeling type drawing oyclodextrin. The widths of the cavity differs at the two rims. Center: Schematic modclodextrin to emphasize the different widths. (b)Akinetic scheme as suggested by Gum ref. [33] for the interactions between αHL, βCD and guests. P: αHLpore; C: the ad;A: guests (analytes); C A, P C, and P C Aare the various non-covalent complexes and A. 环糊精在纳米孔单分子检测中的应用作为共价或者非共价分子适配体，环糊精能在 α-HL 蛋白纳米孔上产生大量电流阻塞，并根据不同的阻塞电流，达到了区分检测客体分子的目的[37-39]生型蛋白，突变蛋白与环糊精的结合能力更强[40-44]。环糊精、纳米孔以及客者之间的相互作用可以通过简单的动力学关系来计算（图 1.3-b），并根据环
【参考文献】：
期刊论文
[1]Qualitative Analysis of A Sulfur-fumigated Chinese Herbal Medicine by Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography and High-Resolution Time of Flight Mass Spectrometry Using Colorized Fuzzy Difference Data Processing[J]. CAI Hao,CAO Gang,ZHANG Hong-yan. Chinese Journal of Integrative Medicine. 2017(04)
[2]间接原子吸收光谱法测定异烟肼的含量[J]. 盛若虹. 光谱实验室. 2010(01)
[3]浊点萃取-高效液相色谱法同时测定药片与尿样中异烟肼、利福平和吡嗪酰胺[J]. 杭菊英,周智明,赵道远,杨明敏. 分析化学. 2009(06)
[4]电化学发光分析法测定异烟肼[J]. 刘丽君,郑行望,章竹君. 分析化学. 2003(09)
本文编号：2942552
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米孔检测原理示意图
-HL 蛋白纳米孔的结构图。左：α-HL 蛋白的空间结构图 右：横截剖面he structure of the α-HL protein. Space-filling model of a cross-section thannel (left) with dimensions and Ribbon diagram of α-hemolysin (right).白纳米孔自身的优越性使得其在以纳米孔为主的单分子研究中，能通过基因工程产生大批量具有原子精度级别且结构相当稳定并且它能够产生单一的电导进而得到稳定不变的开路电流，这其次，α-HL 蛋白纳米孔本身不会与分析物产生特定的结合。纳米孔上修饰特定基团，以达到检测目的。另外，基于纳米孔在极酸极碱，高温以及大浓度的电解质溶液中都能保持生理活对其进行修饰。尤其是它的 β 桶部位十分稳定，能在不丧失原受多种修饰，极大的扩展了它的应用范围。诸多的优点使其成最有力、应用最广范的检测元件。
（a）β 环糊精结构示意图。左: 呈上宽下窄的桶状结构。中：结构模型图。（b）βCD 客体分子之间的动力学方程。P: αHL 纳米孔; C:βCD 适配体;A: 客体分子 (检C A, P C, 和 P C A 三者之间的不同组合，引自文献[33]。Figure 1.5 (a) Structure of β-cyclodextrin. Left: Molecular modeling type drawing oyclodextrin. The widths of the cavity differs at the two rims. Center: Schematic modclodextrin to emphasize the different widths. (b)Akinetic scheme as suggested by Gum ref. [33] for the interactions between αHL, βCD and guests. P: αHLpore; C: the ad;A: guests (analytes); C A, P C, and P C Aare the various non-covalent complexes and A. 环糊精在纳米孔单分子检测中的应用作为共价或者非共价分子适配体，环糊精能在 α-HL 蛋白纳米孔上产生大量电流阻塞，并根据不同的阻塞电流，达到了区分检测客体分子的目的[37-39]生型蛋白，突变蛋白与环糊精的结合能力更强[40-44]。环糊精、纳米孔以及客者之间的相互作用可以通过简单的动力学关系来计算（图 1.3-b），并根据环
【参考文献】：
期刊论文
[1]Qualitative Analysis of A Sulfur-fumigated Chinese Herbal Medicine by Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography and High-Resolution Time of Flight Mass Spectrometry Using Colorized Fuzzy Difference Data Processing[J]. CAI Hao,CAO Gang,ZHANG Hong-yan. Chinese Journal of Integrative Medicine. 2017(04)
[2]间接原子吸收光谱法测定异烟肼的含量[J]. 盛若虹. 光谱实验室. 2010(01)
[3]浊点萃取-高效液相色谱法同时测定药片与尿样中异烟肼、利福平和吡嗪酰胺[J]. 杭菊英,周智明,赵道远,杨明敏. 分析化学. 2009(06)
[4]电化学发光分析法测定异烟肼[J]. 刘丽君,郑行望,章竹君. 分析化学. 2003(09)
本文编号：2942552
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