基于石墨烯复合材料的P450酶催化药物代谢研究

发布时间：2021-01-09 01:19

　　细胞色素P450酶（CYP450酶）是一类以铁血红素为活性中心的酶蛋白,参与大多数临床药物的代谢过程。药物经CYP450酶代谢后可能会引起药物-药物、药物-食物以及药物-生物分子之间的相互反应而产生毒性,甚至更严重的后果。因此,开发和建立体外CYP450酶催化药物代谢体系具有重要的意义。本文以石墨烯复合材料为基质在电极表面固定CYP450酶,用电极代替辅酶给参与药物代谢的CYP450酶提供电子,成功构建了体外CYP450酶催化药物代谢体系。利用电化学方法研究CYP450酶与电极间的直接电子传递机制,同时探究CYP450酶催化药物代谢的电化学行为,实现了电化学驱动CYP450酶催化各种药物的代谢。具体研究工作如下：（1）通过化学还原法制备了非共价修饰的聚乙烯亚胺-石墨烯复合材料（PEI-RGO）,利用紫外光谱、拉曼光谱、透射电镜、元素分析等手段对其结构、表面形态及元素组成进行表征。该石墨烯复合材料具有导电性能突出、成膜性好、生物兼容性优以及在水相中分散性好等优点,可以应用于电化学生物传感器的构建。（2）通过共价键合和静电作用将细胞色素P450 2D6 （CYP2D6）固定在PEI-RGO... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 生物传感器
    1.2 电化学酶生物传感器
        1.2.1 电化学生物传感器的概述
        1.2.2 电化学酶生物传感器的原理
        1.2.3 电化学酶生物传感器的发展历程
        1.2.4 生物活性酶在电极上的固定方法
        1.2.5 电化学酶生物传感器的应用研究
    1.3 石墨烯的概述
        1.3.1 石墨烯的结构与性质
        1.3.2 石墨烯的制备
        1.3.3 石墨烯的功能化
        1.3.4 石墨烯在电化学生物传感器中的应用
    1.4 聚乙烯亚胺的概述
        1.4.1 聚乙烯亚胺简介
        1.4.2 聚乙烯亚胺在生物传感器中的应用
    1.5 细胞色素P450酶的概述
        1.5.0 药物代谢中的细胞色素P450酶
        1.5.1 细胞色素P450酶的命名及分类
        1.5.2 细胞色素P450酶的结构与催化反应机制
        1.5.3 细胞色素P450酶的活性干扰—诱导与抑制
        1.5.4 细胞色素P450酶的体外电化学研究
    1.6 本论文的研究内容
第二章 聚乙烯亚胺-石墨烯复合材料（PEI-RGO）的制备及表征
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 PEI-RGO复合材料的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 表观图像
        2.3.2 紫外表征
        2.3.3 拉曼表征
        2.3.4 元素分析
        2.3.5 形貌表征
    2.4 本章小结
第三章 细胞色素P450 2D6在石墨烯复合材料修饰电极上的固定、电子传递以及对曲马多代谢行为的研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 电极的制备
        3.2.3 电化学检测
        3.2.4 HPLC-MS分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 玻碳电极的组装过程表征
        3.3.2 CYP2D6/PEI-RGO/GCE的直接电化学研究
        3.3.3 CYP2D6/PEI-RGO/GCE对氧气的电化学催化行为
        3.3.4 CYP2D6/PEI-RGO/GCE对曲马多的电化学催化行为
        3.3.5 HPLC-MS分析CYP2D6/PEI-RGO/GCE催化曲马多代谢的产物
        3.3.6 抑制剂对CYP2D6/PEI-RGO/GCE催化曲马多代谢的影响
        3.3.7 CYP2D6/PEI-RGO/GCE的稳定性和重现性
    3.4 本章小结
第四章 CYP2D6/PEI-RGO/GCE应用于其他药物代谢的研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 电极的制备
        4.2.3 电化学检测
        4.2.4 HPLC-MS分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 CYP2D6/PEI-RGO/GCE催化各种药物代谢的电化学行为和HPLC-MS分析
        4.3.2 CYP2D6/PEI-RGO/GCE催化各种药物代谢产率的分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
作者简介
致谢



本文编号：2965687