本发明专利技术涉及金核/铂壳纳米棒模拟酶溶液的用途及检测过氧化氢、葡萄糖和胆固醇的方法。本发明专利技术检测过氧化氢的方法包括以金核/铂壳纳米棒模拟酶溶液为催化剂，使邻苯二胺(OPD)和过氧化氢水溶液反应，产生有色物质，测定生成的有色物质，以确定过氧化氢的含量。本发明专利技术检测葡萄糖或胆固醇的方法包括：以葡萄糖氧化酶或胆固醇氧化酶为催化剂使葡萄糖或胆固醇氧化生成过氧化氢，然后再检测生成的过氧化氢的含量，从而确定葡萄糖或胆固醇的含量。本发明专利技术的方法简单、经济、环保且高效。
【技术实现步骤摘要】
金核/铂壳纳米棒模拟酶溶液的用途及检测过氧化氢、葡 萄糖和胆固醇的方法
本专利技术属于分析化学
具体而言，本专利技术涉及金核/钼壳纳米棒模拟酶 溶液用作催化剂的用途以及一种基于金核/钼壳纳米棒模拟酶溶液直接检测过氧化氢或 通过检测中间产物过氧化氢间接检测其他物质的方法。更具体地，本专利技术提供水溶性葡萄 糖和脂溶性胆固醇的检测方法。
技术介绍
因高效率和高选择性的催化活性，天然酶在生物化学领域扮演着重要角色。但天 然酶在储存、运输和使用过程中容易受到外在物理、化学因素的影响，如温度、PH值等，而变 性失活。此外，天然酶的价格相对昂贵且制备纯化繁琐。这些缺点限制了它的应用范围。因 此，开发具有酶特征活性、结构比天然酶更稳定的模拟酶在化学工业、农业和生物医药领域 也是极其重要的。近年来，研究人员发现在体相中呈现化学惰性的金属化合物在纳米尺度下表现 出新颖的类过氧化物酶活性。这些纳米颗粒在不同pH和不同温度下表现出比辣根过氧 化物酶更加稳定的催化特征，是一类新型模拟酶。中国科学院生物物理研究所阎锡蕴研 究小组发现四氧化三铁纳米颗粒具有类过氧化物酶催化活性；并利用这一特性，设计了 两种免疫检测方法，实现了对乙肝病毒表面抗原和肌钙蛋白的检测(L. Z. Gao，J. Zhuang, L. Nie, J. B. Zhang, Y. Zhang, N. Gu, T. Wang, J. Feng, D. L. Yang, S. Perrett, X. Y. Yan, Nature Nanotechnology, 2007, 2, 577-583)。随后，汪尔康等人利用四氧化三铁纳米颗粒类过氧 化物酶特性，实现了对过氧化氢和葡萄糖的检测(H. Wei, E. K. Wang, Anal. Chem. 2008,80, 2250-2254)。之后，氧化石墨烯也被发现具有类过氧化物酶特性，并成功用于模型体系葡萄 糖的检测。与上述纳米颗粒不同的是，我们最近的研究工作表明，贵金属纳米颗粒(如钼) 具有类过氧化物酶和氧化酶双重活性。与其他只具有单一类酶活性的纳米颗粒相比，双功 能活性的模拟酶具有更多的优势。(W. W. He，Y. liu, J. S. Yuan, J. J. Yin, X. C. Wu, X. N. Hu, K. Zhang, J. B. Liu, C. Y. Chen, Y. L. Ji, Y. T. Guo, Biomaterials. 2011，32，1139-1147)通常， 对于具体的测试样品，如血液中，还存在有其他还原性的干扰物质，如尿酸、维生素C、胆红 素和谷胱甘肽等，它们可消耗H2O2，将其还原为H2O,这样就会影响下一步的显色反应，使实 际测得的吸光度下降，致使结果偏低。而金核/钼壳纳米结构类氧化酶活性可以用来预处 理待测试样本，从而显著降低样本中还原性物质的干扰(见实施例)。因此，与其他类过氧 化物酶活性的纳米颗粒相比，本专利技术利用金核/钼壳纳米结构的双功能酶特性，可预先消 除还原性物质(如抗坏血酸等)对检测的干扰，提供了一种抗还原性物质干扰的检测方法。对类过氧化物酶活性，底物之一是过氧化氢，因而可以用来直接检测过氧化氢。此 外，许多生化反应的中间产物涉及到过氧化氢，因而可以通过检测过氧化氢间接检测其他 物质，从而搭建一个基于与过氧化氢产生相关的其它物质的检测平台。在本专利中，我们以 水溶性葡萄糖和脂溶性胆固醇作为两类典型的检测实例。葡萄糖是动、植物体内的主要组成部分，葡萄糖浓度的测定在食品分析质量监控、生物化学和临床化学中都占有很重要的 地位。胆固醇是体内其它所有类固醇的前体，例如糖皮质类固醇、性激素、胆汁酸和维生素 D，血液中胆固醇的含量是用于诊断冠心病、动脉硬化、脑血栓和其他多种疾病的重要参数。 葡萄糖和胆固醇在其特定氧化酶的作用下产生过氧化氢，从而可以通过两步反应实现其特 异性检测。目前常用的检测葡萄糖或胆固醇法的方法之一是基于葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOD)或胆固醇氧化酶(cholesterol oxidase,CHOD)的特异性催化氧化反应结合 过氧化物酶(peroxidase, POD)催化氧化显色底物的方法。首先利用GOD催化葡萄糖氧化 成葡萄糖酸或CHOD催化胆固醇氧化成胆留-4-烯-3-酮，同时产生H2O2, H2O2在过氧化物 酶催化下氧化无色的还原型色原生成有色的氧化型色素，然后根据氧化型色素在特定波长 的吸光度求出样品中葡萄糖或胆固醇的含量。但天然酶对热敏感、稳定性差、来源有限以及 受催化条件局限等缺点限制了它们的广泛应用。
技术实现思路
本专利技术利用金核/钼壳纳米棒模拟酶，避免了非水溶剂对天然酶活性的影响，实 现了对非水溶性的物质一胆固醇的检测，并得到了与水溶性物质相同的线性检测区间。本专利技术的一个目的是，提供金核/钼壳纳米棒模拟酶溶液作为类过氧化物酶或类 氧化酶用作催化剂的用途。本专利技术的另一个目的是，提供基于金核/钼壳纳米棒模拟酶溶液检测过氧化氢的 方法，该方法可用于过氧化氢的比色检测，从5 X 10_5到I X 10_3mol/L浓度范围内对过氧化 氢检测呈现好的线性响应。本专利技术的再一目的是，提供基于金核/钼壳纳米棒模拟酶溶液并结合葡萄糖氧化 酶来比色检测葡萄糖的方法，该方法可实现抗维生素C干扰的葡萄糖的灵敏、特异检测，该 方法对于葡萄糖比色检测的线性响应范围为5X 10_5到4X 10_4mol/L。本专利技术的再一目的是，提供基于金核/钼壳纳米棒模拟酶溶液并结合胆固醇氧化 酶来比色检测胆固醇的方法，该方法可完成胆固醇的灵敏、特异检测，该方法对于胆固醇比 色检测的线性响应范围为3X 10_5到3X 10_4mol/L。在本说明书中，术语“类过氧化物酶”指显示出过氧化物酶的催化活性的物质。具 体地，本专利技术的类过氧化物酶催化氧化还原反应，并以过氧化物作为电子受体，从而氧化底 物。在本说明书中，术语“类氧化酶”指显示出氧化酶的催化活性的物质。具体地，本 专利技术的类氧化酶催化氧化还原反应，并以分子氧作为电子受体，氧化底物。在本说明书中，术语“ABTS”是化合物“2，2' —联氮一双(3 —乙基苯并噻唑 啉-6-磺酸)二铵盐”的缩写名称，但二者互换地使用。本专利技术的技术方案如下本专利技术提供金核/钼壳纳米棒模拟酶溶液作为类过氧化物酶或类氧化酶用作催 化剂的用途。本专利技术还提供一种基于金核/钼壳纳米棒模拟酶溶液测定过氧化氢含量的方法， 该方法包括以金核/钼壳纳米棒模拟酶溶液为催化剂，使邻苯二胺(OPD)和过氧化氢水溶 液反应，产生有色物质，测定生成的有色物质，以确定过氧化氢的含量。优选地，所述金核/钼壳纳米棒模拟酶溶液的浓度为O. 033 O. 133nM，优选为 O.033nMo优选地，所述邻苯二胺(OPD)的浓度为ImM 3. 3mM,优选为3. 3mM。优选地，所述反应是在pH值为3. 5 6. 5，优选为4. 5，反应温度为30°C 70°C， 优选为37°C，反应时间为10 60分钟，优选为30分钟的条件下进行的。优选地，检测的过氧化氢含量的线性范围是5Χ1(Γ5 lXl(T3mol/L，优选为 5 X 10 5 6 X 10 4mol/L0本专利技术还本文档来自技高网...
【技术保护点】
金核/铂壳纳米棒模拟酶溶液作为类过氧化物酶或类氧化酶用作催化剂的用途。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建波，吴晓春，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：
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