本发明专利技术属于药物分析技术领域，涉及一种DNA水凝胶及其在过氧化氢检测中的应用，具体涉及高分子材料DNA水凝胶在肉眼检测过氧化物中的应用。该水凝胶是以具有过氧化酶活性的DNAzyme作为交联剂，聚丙烯酰胺为骨架的新型DNA水凝胶。其结构由下述含有DNA的聚丙烯酰胺高分子，T-DNAzyme-T，及血红素通过分子间作用力结合形成。本发明专利技术的凝胶呈现凝胶态，能够用于过氧化物肉眼检测。具有操作简便，可肉眼半定量检测，材料可重复利用等优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于药物分析
，涉及一种DNA水凝胶及其在过氧化氢检测中的应用，具体涉及高分子材料DNA水凝胶在肉眼检测过氧化物中的应用。该水凝胶是以具有过氧化酶活性的DNAzyme作为交联剂，聚丙烯酰胺为骨架的新型DNA水凝胶。其结构由下述含有DNA的聚丙烯酰胺高分子，T-DNAzyme-T，及血红素通过分子间作用力结合形成。本专利技术的凝胶呈现凝胶态，能够用于过氧化物肉眼检测。具有操作简便，可肉眼半定量检测，材料可重复利用等优点。【专利说明】—种DNA水凝胶及其在过氧化物检测中的应用
: 本专利技术属于药物分析
，涉及一种DNA水凝胶及其在过氧化氢检测中的应用，具体涉及高分子材料DNA水凝胶在肉眼检测过氧化物中的应用。
技术介绍
: DNA水凝胶分为纯DNA水凝胶和DNA与人造高分子杂化的DNA水凝胶。本专利技术仅涉及后者。后者是一种将DNA嵌入到高分子水凝胶中并兼具水凝胶和DNA的特点的功能型的智能水凝胶。DNA酶(以下简称DNAzyme)是一种具有催化活性的DNA分子，目前在药学，生物学和材料学领域受到广泛研究。本专利技术所涉及的是具有模拟过氧化酶活性的DNAzyme。这种DNAzyme的寡核苷酸链可自身折叠或分子间以四聚体形式结合形成G四链体的结构。形成G四链体的结构后通过结合血红素(hemin)分子，显示过氧化酶活性，从而催化过氧化酶底物。这种DNAzyme与过氧化蛋白酶相比具有价格低廉，热稳定性好，可重复利用，易于进行分子加工和修饰，可操作性强等优点。目前检测过氧化物的方法主要有荧光法，化学发光法，高效液相色谱法，电子顺磁共振法和基于酶传感的电化学方法等。但是这些方法都需要借助相应的仪器设备实施，使用起来不便。市场上销售的过氧化氢检测试纸则具有无法重复使用的缺陷。
技术实现思路
: 本专利技术所解决的技术问题是提`供一种可应用于肉眼半定量检测过氧化物的DNA水凝胶。该水凝胶不仅具有可加工性，而且可重复使用。该水凝胶是以具有过氧化酶活性的DNAzyme作为交联剂，聚丙烯酰胺为骨架的新型DNA水凝胶。其结构由下述含有DNA的聚丙烯酰胺高分子(图l)，T-DNAzyme-T，及血红素通过分子间作用力(主要包括氢键，静电引力，疏水性相互作用等)结合形成。其中T-DNAzyme-T的两端或一端的序列可与DNA的序列互补杂交形成氢键。T-DNAzyme-T内部的序列为已报道的可结合血红素分子的具有过氧化酶活性的DNAzyme序列。T-DNAzyme-T与血红素以1:1或2:1或4:1的比例结合。DNA: T-DNAzyme-T可以是2:1或1:1。水凝胶中丙烯酰胺单体的质量百分比为3 %~20 %。m 与 η 的比为 2000:1 至 10:1。本专利技术采用以下技术方案制备DNA水凝胶: (一)Acrydite-DNA 的合成: 6-氨基-1-己醇和三乙胺混合后冷却到0°C。甲基丙酰胺滴加到反应液中，混合物在(TC下搅拌2~4小时。反应完之后将溶剂蒸出。残留物溶于乙醇和15 %的氢氧化钠的混合溶液中。溶液反应2~4小时，得到6-羟己基甲基丙烯酰胺。将6-羟己基甲基丙烯酰胺溶于二氯甲烷(CH2Cl2)中，搅拌并缓慢加入N，N’- 二异丙基乙胺(DIPEA)，反应保持0°C。然后2-羟乙基-二异丙胺-氯代亚磷酰胺缓慢滴加到反应液中，保持0°C反应3~6小时。然后将溶剂除去。残留物溶于乙酸乙酯中，并用饱和氯化钠萃取。除去溶剂后，产物用柱层析分离(乙酸乙酯:石油醚=5: I)得到无色油状液体，即3-氰乙基-二异丙基-6-甲基丙烯酰胺基亚磷酰胺(Acrydite)。通过DNA合成仪将Acrydite接入到DNA的5’端,得到 Acrydite-DNAo(二)以DNAzyme为交联剂的聚丙烯酰胺水凝胶的制备 首先，将T-DNAzyme-T加入到离心管中，加入缓冲液A (50mM吗啉乙磺酸；IOOmMTris-醋酸；40mM醋酸钾；1% N, N-二甲基亚砜；0.05%曲拉通X_100，PH 6.5)，经变性退火形成G-四链体，加入血红素，并混匀，形成G-四链体-血红素复合物。该复合物具有过氧化酶活性，即DNAzyme。其次,将丙烯酰胺和Acrydite-DNA混合,加入过硫酸铵(APS)和％ % N，，f -四甲基乙二胺(TEMED)聚合形成含有DNA序列的DNA聚丙烯酰胺链。最后DNAzyme与该DNA聚丙烯酰胺链通过DNA互补序列分子杂交交联形成DNA水凝胶。利用本专利技术制得的DNA水凝胶如图3所示。从图3照片可以看出，该方法得到的凝胶呈现凝胶态(图3a)，与未添加DNAzyme的DNA聚丙烯酰胺链溶液(图3b)有明显区别。图3a中水凝胶的颜色来源于血红素。所述的DNA序列为:【权利要求】1.一种DNA水凝胶，其特征在于:由含有DNA的聚丙烯酰胺高分子，T-DNAzyme-T，及血红素通过分子间作用力结合形成 2.根据权利要求1所述的DNA水凝胶，其特征在于:T-DNAzyme-T与血红素的比例为1:1或 2:1 或 4:1,DNA: T-DNAzyme-T 为 2:1 或 1:1。3.根据权利要求1所述的DNA水凝胶，其特征在于，含有DNA的聚丙烯酰胺高分子中，m与η的比为2000:1至10:1 ;水凝胶中丙烯酰胺单体的质量百分比为3 %~20。4.如权利要求1所述的DNA水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)Acrydite-DNA 的合成； 6-氨基-1-己醇和三乙胺混合后冷却，甲基丙酰胺滴加到反应液中，混合物反应得到6-羟己基甲基丙烯酰胺；将6-羟己基甲基丙烯酰胺溶于二氯甲烷中，搅拌并缓慢加入N, N’ - 二异丙基乙胺，反应，然后2-羟乙基-二异丙胺-氯代亚磷酰胺缓慢滴加到反应液中，反应，然后将溶剂除去，残留物溶于乙酸乙酯中，并用饱和氯化钠萃取，除去溶剂后产物用柱层析分离得到无色油状液体Acrydite,通过DNA合成仪将Acrydite接入到DNA的5’端，得到 Acrydite-DNA ； (2)以DNAzyme为交联剂的聚丙烯酰胺水凝胶的制备； 将T-DNAzyme-T经变性退火形成G-四链体，加入血红素，并混匀，形成G-四链体-血红素复合物；将丙烯酰胺和Acrydite-DNA混合，加入过硫酸铵(APS)和％ %-四甲基乙二胺(TEMED)聚合形成含有DNA序列的DNA聚丙烯酰胺链；最后DNAzyme与该DNA聚丙烯酰胺链通过DNA互补序列分子杂交交联形成DNA水凝胶。5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于，T-DNAzyme-T中的部分序列与前述DNA的序列互补配对，起到交联剂的作用。6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的T-DNAzyme-T中的部分序列与血红素结合并显示过氧化酶活性。7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，DNA和Acrydite-DNA的序列和T-DNAzyme-T中的序列之间互补的碱基数大于5小于80。8.权利要求1所述的DNA水凝胶在过氧化物检测中的应用。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，取适量含有醋酸钾，表面活性剂，二甲基亚砜成分的的马林磺酸溶液，加入过氧化物样品，3，3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种DNA水凝胶，其特征在于：由含有DNA的聚丙烯酰胺高分子，T?DNAzyme?T，及血红素通过分子间作用力结合形成?含有DNA的聚丙烯酰胺高分子?。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘明哲，赵海旭，张红利，蒋钢锋，张辉，
申请(专利权)人：沈阳药科大学，沈阳药科大学本溪医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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