磁性金属纳米模拟酶的制备及其检测多巴胺的研究

发布时间：2020-06-18 04:49

【摘要】：背景多巴胺(DA)是大脑中一种重要的神经递质。大脑中DA浓度的异常,能够引起多种疾病,因此,精确快捷的检测血液中DA含量能够帮助临床医生对相关疾病的诊断。DA检测方法主要包括HPLC-电化学法、毛细管电泳法等。这些方法虽然可实现DA的灵敏检测,但大多存在仪器设备昂贵、使用成本较高、分析时间长以及操作过程繁琐等不足。因此,研究新型、低成本、简单地检测DA浓度的方法对于人体生理功能研究和临床疾病诊断具有重要应用价值。目的针对现有多巴胺检测方法中存在的特异性差、操作复杂、成本高、难大规模推广等缺点,本课题试图寻找一种新型的具有特异性好、方便、快捷、成本低的多巴胺检测方法。方法1、首先通过水热合成的方法制备磁性金属纳米颗粒模拟酶Fe_3O_4@MnO_2,并通过红外(IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、元素分析等方法表征纳米粒子。2、以不同的氧化底物{3,3',5,5'-四甲基联苯胺TMB,2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐ABTS}探索Fe_3O_4@MnO_2的模拟氧化酶活性。包括最适温度、pH、缓冲液等条件。3、在优化的温度、pH等条件下,探索以TMB、ABTS为氧化底物,测定定量的Fe_3O_4@MnO_2纳米颗粒模拟酶活性抑制程度和不同浓度多巴胺之间的关系,利用线性回归方程确定多巴胺的线性范围和检测限。4、测定高效液相法检测多巴胺的线性范围,并使用该实验方法和HPLC法同时测定多巴胺针剂中的含量,验证该方法的可靠性。5、使用该实验方法测定PC12细胞(大鼠肾上腺髓质嗜铬细胞瘤)所分泌多巴胺的量,以及人体血液中多巴胺的含量。结果1、利用红外、透射电镜、扫描电镜、元素分析等方法进行了表征,结果表明成功制备了Fe_3O_4@MnO_2。2、用ABTS、TMB为氧化底物成功证实了具有很高的模拟氧化酶活性。当以ABTS为氧化底物时,Fe_3O_4@MnO_2氧化的最适温度为80℃、最适缓冲液是枸橼酸缓冲液、最适pH 2.0。以TMB为氧化底物时,Fe_3O_4@MnO_2氧化的最适温度为40℃、最适缓冲液是乙酸乙酸钠缓冲液、最适pH 4.5。3、以ABTS为氧化底物时,检测多巴胺的线性范围为5-125nM,检测限为5nM,以TMB为氧化底物时,检测多巴胺的线性范围为40-900nM,检测限为40nM。4、HPLC方法测得多巴胺的线性范围在10-200μg/ml。并通过HPLC和该实验方法分别测定0.025mg/ml多巴胺注射针剂的浓度,HPLC方法测得0.0273mg/ml,实验方法测得0.0205mg/ml,P0.01,实验结果具有统计学意义。5、通过该方法成功检测出PC12细胞(大鼠肾上腺髓质嗜铬细胞瘤)所分泌多巴胺的量,以及人体血液中多巴胺的含量。测得平均单个细胞分泌0.5fmol多巴胺的量,血液中多巴胺的浓度约30nM,其结果与文献报道的保持一致。结论本课题成功制备了磁性金属纳米颗粒模拟酶Fe_3O_4@MnO_2,用ABTS、TMB为氧化底物证实了磁性金属纳米模拟酶具有很高的酶活性,并探究出Fe_3O_4@MnO_2氧化底物时的最适pH值、最适缓冲液和最适温度。成功测定了以不同氧化底物检测多巴胺的线性范围和检测限,并通过与HPLC相比,证实了该方法的可行性和可靠性。通过该方法成功检测出PC12细胞所分泌多巴胺的量,以及人体血液中多巴胺的含量。相对于传统的检测方法而言,本方法具有成本低、可行性好等优点,能更好地应用于临床血液样品中多巴胺快速的检测。
【学位授予单位】：新乡医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R446.6
【图文】：

图 1 Fe3O4@MnO2的合成路线图Fig.1 Synthesis road map of Fe3O4@MnO2我们首先用柠檬酸铁铵和聚丙烯酸（PAA）通过水热法合成带有羧基的纳米颗Fe3O4@PAA，再吸附过量的 Mn2+，然后使用 NaBH4将 Mn2+还原成单质锰，最后 280高温煅烧过程中将单质锰氧化生成二氧化锰，即得 Fe3O4@MnO2，如图 1 所示2.1.2 Fe3O4@MnO2的扫描电镜图为了能够更加清楚的了解所制备的 Fe3O4@MnO2的表观形态，我们对其进行了扫描电镜。如图 2

图 1 Fe3O4@MnO2的合成路线图Fig.1 Synthesis road map of Fe3O4@MnO2我们首先用柠檬酸铁铵和聚丙烯酸（PAA）通过水热法合成带有羧基的纳米颗粒Fe3O4@PAA，再吸附过量的 Mn2+，然后使用 NaBH4将 Mn2+还原成单质锰，最后 280℃高温煅烧过程中将单质锰氧化生成二氧化锰，即得 Fe3O4@MnO2，如图 1 所示2.1.2 Fe3O4@MnO2的扫描电镜图为了能够更加清楚的了解所制备的 Fe3O4@MnO2的表观形态，我们对其进行做了扫描电镜。如图 2

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本文编号：2718724