量子点-漆酶生物传感器的构建及其在多酚检测中的应用

发布时间：2020-04-27 09:45

【摘要】：许多酚类化合物跟人们的生活息息相关,以多巴胺为例,其作为体内一种非常重要的神经递质,它含量的多少直接跟很多疾病相关,如帕金森症。故对于多巴胺含量的检测非常有必要。传统的酚类化合物检测通常采用UV-Vis法,或者HPLC法等,这些方法通常存在检测限高,费时费力等缺点。相对于传统检测法,基于量子点的荧光传感器具有,灵敏度高,检测限低,操作相对简单等优点。本研究利用一种多酚氧化酶漆酶及硫化镉量子点制备成荧光传感器,以酚类化合物多巴胺为检测物进行了检测,达到了良好的检测效果,即较低的检测限和良好的回收率,实现了方便快捷检测低浓度多巴胺的目的。本研究为开发一种用于检测酚类化合物多巴胺的方法,利用多酚氧化酶漆酶及生物合成的硫化镉量子点,制备出了可检测多巴胺浓度的荧光传感器,此方法相对于传统的紫外检测法,液相检测法具有更低检测限,更省时省力,方便快捷等优点。主要结论如下:(1)利用白腐真菌云芝,在液体发酵培养基中以1mM铜离子为诱导剂,于发酵第九天获得了最大酶活1071±21 U/L。发酵粗酶液经30%-80%硫酸铵分级沉淀、透析及DEAE-Sepharose FF柱层析之后,纯化了31倍,且比活达到了165.5U/mg,经SDS-PAGE知得到了较纯漆酶且分子量为60kDa左右。并进一步对纯化后漆酶进行了常规的酶学性质表征,结果表明其最适pH为2,最适温度为35℃,常温偏酸性环境下酶活稳定。(2)利用白腐真菌云芝吸附重金属自组装量子点的特性,首先在Kirk培养基中培养出云芝菌丝球,并通过添加60mg硝酸镉,5mL 0.07mg/L的硫代乙酰胺,0.5 mL巯基乙酸,将Kirk培养基pH调至10,经反应24h后获得了荧光纳米材料硫化镉量子点。然后利用扫描电子显微镜(SEM),紫外-可见(UV-Vis)和光致发光(PL)光谱,傅里叶变换红外光谱(FTIR),热重(TG),透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射(XRD)证实了纳米颗粒的表面形态,光学和热学特性,晶体性质,尺寸和形状分布,并且对生物合成量子点的合成机理进行了阐述。(3)将所获得的漆酶及量子点构建成了传感器体系,在7-100μM范围内做出了P_0/P对[DA]的校准曲线,相关系数(R~2)为0.9904,检测限(LOD)为7μM。并对已知浓度的多巴胺进行了回收实验,回收标准偏差在6%以内。成功构建了检测多巴胺的漆酶-量子点生物传感器。
【图文】：

多巴胺,结构式

如它无需额外的辅助因子，在分子氧的存在下氧化酚合物，而且具有催化电子转移反应能力的良好稳定性[19]。漆酶生多重要领域用于测定酚类化合物，，如临床，生物医药，环境污染析等。生物传感器在诸多重要领域所测定的酚类化合物中，对于多巴胺研究的热点。多巴胺（DA, dopamine ），化学名称为 4-(2-氨基乙(2-aminoethyl)benzene-1,2-diol)，是由动物下丘脑和腺垂体共同分胺类的神经递质，由一个苯环基团连接一条乙胺侧链和两个相邻本结构式如图 1.1 所示。多巴胺主要在动物细胞的脉冲传递中发挥知能力、情感调节等行为都与其关系密切。多巴胺是肾上腺素等物质，同时也是哺乳动物中枢神经元之间信息传递的主要物质。人的情感，神经系统中多巴胺的浓度会受到人情绪方面波动的影的激素和多巴胺之间存在着密切联系，且分泌功能可以被多巴胺神状态和生理状态时刻受着体内各种激素的调控，多巴胺就是其之一[20]。

形态图,云芝,形态

图 1.2 云芝 50001 平板形态性和催化机理下，真菌漆酶具有 60-80 kDa 的分子量和 4-7 的等电四个铜原子簇（I 型铜；II 型铜和两个 III 型铜原子）原子被分为三组，这取决于通过 UV/可见光和电子顺I 型铜（T1，由至少一个半胱氨酸和两个组氨酸绑定约 600nm 处具有较强的电子吸收并且是 EPR 可测的定）虽然在可见光谱中并无吸收（无色），但却显示出可T3，每个由三个组氨酸绑定）由一对反铁磁耦合的铜 nm 有弱吸收（氧化形式），并没有 EPR 信号[45,48]。结合（如叠氮和氟），观察对漆酶的 EPR 谱的扰动，2 的 EPR 信号的强度干扰[49,50]。T2 和 T3 铜原子形成原和水的释放[45,48]。和对位酚基团的活性，包括单，双和聚酚类、氨基酸
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP212.3;O657

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