[發明專利]一種適配體封裝鐵卟啉的介孔二氧化硅的制備及其傳感應用

在審

• 申請號: 201910901441.1
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110643347A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 羅川南;孫元玲;王雪瑩;韓蕊;代玉雪;朱曉冬;劉浩;高丹丹;王鵬飛;張少華;王喜梅
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/06;C09K11/59;G01N21/76
• 代理公司: 37240 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)
• 代理人: 趙鳳

本發明公開了一種適配體封裝鐵卟啉的介孔二氧化硅的制備及其傳感應用技術。主要技術特征是：制備了適配體封裝羥化高鐵血紅素/介孔二氧化硅復合材料，制備過程簡單，條件易于控制，可明顯提高該復合材料的特異性識別能力和封裝能力；本發明同時提供了一種檢測凝血酶的新方法，將適配體封裝羥化高鐵血紅素/介孔二氧化硅復合材料與流動注射?化學發光技術聯用，構建了檢測凝血酶的化學發光傳感器，該傳感器具有靈敏度高、選擇性好、操作方便等優點，并且成功用于血清樣品中凝血酶的檢測，表現出高的準確度，為應用于實際檢測提供了可能，提供了一種可替代的檢測凝血酶的新方法，在人類健康、醫學研究等領域具有重要意義。

技術領域

本發明涉及的是一種適配體封裝鐵卟啉的介孔二氧化硅復合材料的制備及其在化學發光傳感器中的應用技術，屬于功能化復合材料的制備和傳感器的構建領域，具體涉及用適配體將鐵卟啉封裝于介孔二氧化硅孔道中的介孔二氧化硅復合材料的制備及該復合材料在化學發光傳感器檢測凝血酶中的應用。

背景技術

有序介孔材料，作為一種新型納米結構材料，自上世紀90年代興起一直受到科研工作者們的廣泛關。有序介孔材料是以表面活性劑形成的超分子結構為模板，利用溶膠-凝膠工藝，通過有機物和無機物界面間的定向作用，組裝成孔徑在 2 ~ 30nm 之間孔徑分布窄且有規則孔道結構的無機多孔材料。介孔材料的特點與結構優勢體現為較大的比表面積和孔道體積，這為其在環境污染物處理、能源儲存、生物醫學等領域的應用提供了可能。其中，硅基介孔材料由于其孔徑分布狹窄、孔道結構規則、制備技術相對成熟，研究和應用較多。硅基介孔材料已經廣泛用于催化、分離提純、藥物包埋緩釋、氣體傳感等領域。在申請號為2016100525460的專利中公開了一種納米金星負載的介孔二氧化硅的制備方法及其在US/CT/PA成像和光熱治療中的應用。在申請號為2016100525460的專利中公開了一種中空介孔二氧化硅納米藥物膠囊的合成方法及其在藥物的裝載、納米膠囊的封裝中的應用。

金屬卟啉化合物是卟啉化合物與金屬離子形成配合物的總稱，當母體卟啉中的2個吡咯質子（N-H）被金屬離子取代后即形成了金屬卟啉化合物，其在生命過程及科學研究中起著重要作用。而當卟啉空腔被鐵原子取代后，我們將之稱其鐵卟啉化合物，即鐵卟啉。鐵卟啉在自然界中廣泛存在，如血紅素，細胞素P450等等，因其特殊的結構特點和功能作用，在生物、醫藥、能源及催化等方面有著廣泛的應用。辣根過氧化酶的輔基 — 氯化血紅素（Hemin），作為鐵卟啉的一種，能夠像辣根過氧化物酶（HRP）一樣催化魯米諾的化學發光反應，并且已用于傳感分析領域。據報道，羥化高鐵血紅素催化活性明顯高于HRP，以單位重量計算，活性比HRP高400倍。

循環血液中的凝血酶是以無活性的凝血酶原形式存在，正常人體內僅存在極微量有活性的凝血酶。凝血酶是血栓與止血的關鍵環節，如果機體受到某種疾病的損害引起凝血和抗凝平衡失調，體內凝血酶活性即有所改變。凝血酶不但參與凝血過程，還作為一種重要的細胞外信號分子，通過激活凝血酶受體，參與一系列病理過程。因此，血漿凝血酶濃度的檢測對臨床疾病的診斷，病程發展、愈后以及療效的監測和評估等都具有非常重要的意義。傳統的檢測凝血酶的方法是免疫法，但是仍然存在許多缺點，如抗體只可以與抗原結合，酶只與其底物結合，而且穩定性差等，不能滿足臨床的檢測要求。因此快速、有效地檢測凝血酶對臨床診斷非常重要。

流動注射-化學發光分析技術集合了流動注射的可自動進樣、操作方便和化學發光分析的靈敏度高、儀器簡單、線性范圍寬、分析速度快等優點，在分析化學領域中應用廣泛。但是化學發光分析存在著兩處缺點，其一，化學發光體系自身的化學發光強度較弱，需要引入一些具有催化功能的物質來提高其發光強度，目前常用于化學發光體系的催化劑有酶（包含生物酶、模擬酶）、金屬納米粒子、量子點等；其二，化學發光方法的選擇性較差，檢測體系中的共存物質容易引起化學發光體系中化學發光強度的變化，通常可以引用一些特異性識別材料來提高該方法的選擇性，常用的特異性識別材料一般包含分子印跡材料、抗原-抗體材料和適配體材料。