【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶mof-808-apt的制备方法及其检测对氧磷的方法，属于生物传感。
技术介绍
1、有机磷农药是世界农业生产中最广泛使用的杀虫剂之一，其中，对氧磷作为有机磷农药中的一种，常被用作有机磷酸盐胆碱酯酶抗化剂，也是杀虫药有机磷酸盐和对硫磷的代谢产物。由于使用量巨大，残留的对氧磷农药会在生态环境中富集积累，造成农业和环境污染，此外，这种农药会通过食物链进入人体，对人体内的乙酰胆碱酯酶具有不可逆转的抑制作用，使得神经递质过量积累，最终导致人体神经衰竭、瘫痪甚至死亡。因此，亟需开发一种快速有效的方法实现对氧磷的快速检测与实时监控。
2、现阶段对氧磷残留量检测方法仍然依靠基于传统仪器分析的方法，主要包括气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱-质谱法以及液相色谱-质谱法。这些仪器分析的方法虽然准确度髙，但仪器价格较为昂贵、样品前处理步骤复杂、操作繁琐、检测时间长，无法实现稳定、快速、低成本的对氧磷农药分析。此外还有一类快速分析方法，依靠生物检测技术原理进行对氧磷残留检测，然而目前市场上的对氧磷快速检测策略大多基于酶抑制法，需用到多种天然生物酶，这些天然酶稳定性差、对环境敏感，导致检测误差大、准确率低，容易产生误检结果。
3、综上所述，现有对氧磷残留检测方法步骤复杂、成本高、难以实现对氧磷现场快速检测。因此，通过使用具有成本低廉、易大量制备、稳定性好、对环境适应性强、催化性能高等优点的纳米酶和具有灵敏度高、稳定性好、特异性强等优点的核酸材料用于构建性能稳定、检测高效的催化传感平
技术实现思路
1、本专利技术目的是克服现有对氧磷检测技术中的不足之处，提供一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶mof-808-apt及其快速检测农药对氧磷的方法。
2、本专利技术的技术解决方案：一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶mof-808-apt的制备方法，包括以下步骤：
3、（1）将八水合氯氧化锆、1,3,5-苯三甲酸和5-氨基间苯二甲酸加入n,n-二甲基甲酰胺和甲酸混合溶液中，超声处理后，在水浴锅中加热反应；
4、（2）随后将沉淀物用dmf、丙酮洗涤数次并放入真空烘箱中干燥，得到白色干燥粉末；
5、（3）将所述白色干燥粉末分散在去离子水中，加入戊二醛溶液，放于旋转振荡器上，在室温下振荡反应；
6、（4）反应完成后，离心去除上清液，随后加入hepes缓冲液和氨基修饰的对氧磷适配体，反应24 h，随后离心，用hepes缓冲液洗涤后重新分散，以获得仿生纳米酶mof-808-apt溶液。
7、所述步骤（1）中所述八水合氯氧化锆、1,3,5-苯三甲酸和5-氨基间苯二甲酸的质量比是15~25：3~5:1，n,n-二甲基甲酰胺和甲酸混合溶液体积比为1:1，水浴锅加热温度为70~90oc。
8、所述步骤（4）中hepes缓冲液浓度为15~25 mm，ph值为7.2-7.4，反应温度为35~40oc。
9、所述步骤（4）中hepes缓冲液浓度含nacl 50 mm; kcl 10 mm; mgcl210 mm。
10、所述步骤（4）中，氨基修饰的对氧磷适配体溶于hepes缓冲液中的浓度为1~5 μm。
11、所述步骤（3）中白色干燥粉末溶于戊二醛溶液的最终浓度为0.5~1mg/ml；步骤（4）中白色干燥粉末溶于hepes缓冲液的最终浓度为0.5~1mg/ml， 即每1g白色干燥粉末上修饰对氧磷适配体1~10μmol。
12、所述步骤（1）中所述八水合氯氧化锆、1,3,5-苯三甲酸和5-氨基间苯二甲酸的质量比是27：5:1.3。
13、所述的仿生纳米酶mof-808-apt的检测对氧磷的方法，取0～300 μm范围内的不同浓度的对氧磷、0.05~0.6 mg/ml 仿生纳米酶mof-808-apt、以及1.5 mm nem缓冲液，在4-70℃下反应0~15 min，离心后取上清液，通过紫外分光光度计分析400 nm波长处的吸光度值从而定量检测对氧磷。
14、所述nem缓冲液ph值为7-10, 含nacl 50 mm，kcl 10 mm， mgcl210 mm。
15、通过所述仿生纳米酶mof-808-apt特异性识别对氧磷分子，并将对氧磷分子富集至仿生纳米酶活性位点中心进行高效催化，生成对硝基苯酚(p-np)，实现显色信号放大。所述硝基苯酚(p-np)在400 nm波长处有紫外吸收峰，通过紫外分光光度计分析相应峰位置的吸光度值，从而实现对氧磷定量检测和水解过程实时监控。
16、仿生纳米酶mof-808-apt的实时监控对氧磷水解过程的方法，取不同浓度的对氧磷、0.05~0.6 mg/ml 仿生纳米酶mof-808-apt、以及1.5 mm nem缓冲液，在37℃下反应0~15min，实时观察或紫外分光光度计实时分析400 nm波长处的吸光度值从而实现对氧磷水解过程实时监控。
17、本专利技术的有益效果：
18、与传统的纳米酶相比，本专利技术提供的仿生纳米酶mof-808-apt制备过程相对简单、材料易获取、特异性好、催化活性更强，由于在纳米酶表面共价连接对氧磷适配体，使得所述仿生纳米酶mof-808-apt具有磷酸酶活性、能够特异性识别对氧磷分子，能将更多对氧磷分子富集在仿生纳米酶活性位点附近进行高效催化，大幅提高了仿生纳米酶的特异性和催化活性，实现检测信号放大。
19、与传统对氧磷生物分析方法相比，本专利技术提供的仿生纳米酶mof-808-apt及其应用避免了使用价格昂贵、不易保存、反应条件苛刻的天然酶(如：乙酰胆碱酯酶、碱性磷酸酶、有机磷水解酶等)，使得材料成本大幅降低，能够长时间保存，且应用稳定性好，实现了低成本检测对氧磷。
20、与传统有机磷水解酶检测对氧磷的方法相比，本专利技术提供的仿生纳米酶mof-808-apt能够在37℃催化对氧磷实现检测，且使用的仿生纳米酶浓度极低，反应条件更温和，催化效果更加明显，通过适配体特异性识别抓取对氧磷分子，实现检测体系信号放大，在10min内就可进行对氧磷的便捷高效检测；此外，本专利技术提供的仿生纳米酶mof-808-apt可应用于实时监控对氧磷水解过程，观察对氧磷的动态变化。
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1.一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶MOF-808-Apt的制备方法，其特征是包括以下步骤：
2. 根据权利要求1所述的一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶MOF-808-Apt的制备方法，其特征是所述步骤（1）中所述八水合氯氧化锆、1,3,5-苯三甲酸和5-氨基间苯二甲酸的质量比是15~25：3~5:1， N,N-二甲基甲酰胺和甲酸混合溶液体积比为1:1，水浴锅加热温度为70~90oC。
3. 根据权利要求1所述的一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶MOF-808-Apt的制备方法，其特征是所述步骤（4）中HEPES缓冲液浓度为15~25 mM，pH值为7.2-7.4，反应温度为35~40 oC。
4. 根据权利要求1所述的一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶MOF-808-Apt的制备方法，其特征是所述步骤（4）中HEPES缓冲液浓度含NaCl 50 mM， KCl 10 mM， MgCl2 10mM。
5. 根据权利要求1所述的一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶MOF-808-Apt的制备方法，其特征是所述步骤（4）中，氨基修饰的
6.根据权利要求1所述的一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶MOF-808-Apt的制备方法，其特征是所述步骤（1）中所述八水合氯氧化锆、1,3,5-苯三甲酸和5-氨基间苯二甲酸的质量比是27：5:1.3。
7. 一种应用权利要求1所述制备方法制备的仿生纳米酶MOF-808-Apt的检测对氧磷的方法，其特征在于取0～300 μM范围内的不同浓度的对氧磷、0.05~0.6 mg/mL 仿生纳米酶MOF-808-Apt、以及1.5 mM NEM缓冲液，在4-70 ℃下反应0~15 min，离心后取上清液，通过紫外分光光度计分析400 nm波长处的吸光度值从而定量检测对氧磷。
8. 根据权利要求7所述的仿生纳米酶MOF-808-Apt的检测对氧磷的方法，其特征是所述NEM缓冲液pH值为7-10, 含NaCl 50 mM，KCl 10 mM，MgCl2 10 mM。
9. 一种应用权利要求1所述制备方法制备的仿生纳米酶MOF-808-Apt的实时监控对氧磷水解过程的方法，其特征在于取不同浓度的对氧磷、0.05~0.6 mg/mL 仿生纳米酶MOF-808-Apt、以及1.5 mM NEM缓冲液，在37℃下反应0~15 min，实时观察或紫外分光光度计实时分析400 nm波长处的吸光度值从而实现对氧磷水解过程实时监控。
...【技术特征摘要】
1.一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶mof-808-apt的制备方法，其特征是包括以下步骤：
2. 根据权利要求1所述的一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶mof-808-apt的制备方法，其特征是所述步骤（1）中所述八水合氯氧化锆、1,3,5-苯三甲酸和5-氨基间苯二甲酸的质量比是15~25：3~5:1， n,n-二甲基甲酰胺和甲酸混合溶液体积比为1:1，水浴锅加热温度为70~90oc。
3. 根据权利要求1所述的一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶mof-808-apt的制备方法，其特征是所述步骤（4）中hepes缓冲液浓度为15~25 mm，ph值为7.2-7.4，反应温度为35~40 oc。
4. 根据权利要求1所述的一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶mof-808-apt的制备方法，其特征是所述步骤（4）中hepes缓冲液浓度含nacl 50 mm， kcl 10 mm， mgcl2 10mm。
5. 根据权利要求1所述的一种基于核酸适配体修饰的仿生纳米酶mof-808-apt的制备方法，其特征是所述步骤（4）中，氨基修饰的对氧磷适配体溶于hepes缓冲液中的浓度为1~5μm。
6.根据权利要求1所述的一种基于核酸适配体修饰的仿...
【专利技术属性】
技术研发人员：张祯，周嘉龙，熊定辉，曾昆，贾博元，王欣雨，陶宇，张鑫硕，
申请(专利权)人：江苏省中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：
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