[發明專利]納米材料抑制酶活性的測定方法

無效

• 申請號: 200810138404.1
• 申請日: 2008-07-16
• 公開（公告）號: CN101329255A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 高冬梅;王震宇;趙建;李鋒民
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N33/48;C12Q1/00
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司
• 代理人: 張中南

技術領域

本發明屬于納米材料的環境毒理測定領域，具體涉及一種納米材料抑制酶的活性的測定方法。

背景技術

微米技術是20世紀科學技術的象征，而納米技術則是21世紀科學技術的象征。由于納米材料獨特的物理化學性質，如小尺寸效應、大的比表面積、極高的反應活性、量子效應等，導致異常的吸附能力、化學反應能力、分散與團聚能力等，使納米科學與生命科學、信息科學共同成為當今世界的三大支柱科學。近年來隨著納米科技的迅速發展，已經創造出無數的人工納米材料(至少有一維小于100nm的材料)，包括碳納米管、巴基球和納米氧化物顆粒等，其在光電、生物醫藥、化妝品、能源及催化等領域的應用日益廣泛。目前在世界范圍內，每年的使用量達1,000-2,000噸，并將在2011-2020年達到10,000-100,000噸(英國皇家學會和英國皇家工程學院，2004)。隨著納米材料的廣泛使用，各種形式的納米材料會通過不同的途徑進入我們賴以生存的環境當中，可能會對人體及生態環境造成污染，從而危及人類健康。

由于納米材料的本身物理化學特性決定了其對生物體及環境具有潛在的影響，許多研究已經表明其潛在的毒理效應已引起廣大學者的廣泛關注，因此需要對納米材料的安全性進行系統評估，以引導納米技術的健康、持續發展。酶由生物體內細胞產生的一種生物催化劑，是細胞賴以生存的基礎，高效率地催化各種生物化學反應，促進生物體的新陳代謝。細胞新陳代謝包括的所有化學反應幾乎都是在酶的催化下進行的，如果受某些物質的影響造成酶的活性減弱，均可導致該酶催化的反應異常，使物質代謝紊亂，甚至發生疾病，這些物質稱為酶的抑制劑。為了決定抑制劑對酶的活性產生的抑制作用，需要測定抑制劑存在情況下酶的活性的變化。從廣義上說，任何一種可以測定反應物變化速度的分析技術都可用來測定酶的活性，但是從歷史和發展來看，酶的活性測定的常用技術和方法主要有分光光度法，另外也有滴定法等其他方法。現有酶的活性抑制率測定方法的一般測定程序是將酶溶液和抑制物作用一段時間后，再加入相應酶的底物，測定酶的活性，進而得到納米材料對酶的活性的抑制率。但是，由于納米材料的特殊的吸附效應，會對反應系統中的物質產生不同程度的吸附，影響測定的精確度；還應該強調，采用現有方法時，由于納米材料懸浮液的不穩定性，有些通過分光光度計測定酶促反應速率的變化表示酶的活性的測定方法，無法用來測定納米材料對酶的活性的抑制率；另外，又由于納米材料懸浮液不是澄清透明狀的溶液，有些采用滴定法測定酶的活性的方法難以判斷滴定終點，也無法用來測定納米材料對酶的活性的抑制率。因此，為了確定納米材料對酶的活性產生的抑制作用，也就是測定納米材料對酶的活性的抑制率，常常不能按照現有的一般測定方法進行分析，而大大限制了納米材料對酶的活性的抑制率的測定。

發明內容

本發明的目的是提供一種納米材料抑制酶的活性的測定方法，以彌補現有技術的不足。

本發明的測定程序是將酶溶液和納米材料懸浮液混合相互作用后，先離心分離上清液和沉淀物，并按照常規酶的活性的測定方法測定出該上清液中的酶的活性，進而得到納米材料對酶的吸附率E；再向上述離心后的沉淀物中加入相應酶的緩沖液，重新懸浮，充分解吸后離心，測定以解吸附率D表示的納米材料吸附酶的活性，即納米材料所吸附酶的解吸附率D；最后利用公式IE＝E-D，計算納米材料對酶的活性的抑制率IE。

本發明的技術方案是：首先將酶溶液和作為抑制物的納米材料的懸浮液混合相互作用一段時間后，再加入相應酶的底物，測定酶的活性，進而得到納米材料對酶的活性的抑制率；其特征是將酶溶液和納米材料懸浮液混合相互作用后，先離心分離出上清液和沉淀物，并按照常規酶的活性的測定方法測定出該上清液中的酶的活性，進而得到納米材料對酶的吸附率E；再向上述離心后的沉淀物中加入相應酶的緩沖液重新懸浮，充分解吸后離心，測定以解吸附率表示的納米材料吸附酶的活性，即納米材料所吸附酶的解吸附率D；最后利用公式IE＝E-D，計算納米材料對酶的活性的抑制率IE。

本發明的納米材料抑制酶的活性是以納米材料對酶的活性的抑制率IE來表達。

本發明的納米材料包括在水中不能溶解的所有人工納米材料。即上述的納米材料為在水中不能溶解的人工納米材料都適用本發明。

本發明的酶包括能用分光光度法或滴定法測定其活性的所有酶，也就是本發明廣泛適用于能用分光光度法或滴定法測定其活性的酶，即上述的酶是限定能用分光光度法或滴定法測定其活性的若干種酶。因此本發明有廣泛的適用性。