[發(fā)明專利]二氧化鋯納米粒子作為堿性磷酸酶納米模擬物的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010043105.0
• 申請(qǐng)日: 2020-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN111229193B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡連哲;胡喜露;廖紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶師范大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J21/06
• 分類號(hào): B01J21/06;G01N33/53
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 尹麗云

本發(fā)明屬于納米技術(shù)和酶催化領(lǐng)域，具體公開了二氧化鋯納米粒子作為堿性磷酸酶納米模擬物的應(yīng)用，所述二氧化鋯納米粒子具有堿性磷酸酶的特性，其能催化堿性磷酸酶比色底物顯色和/或催化堿性磷酸酶熒光底物發(fā)光。二氧化鋯納米粒子的合成方法簡(jiǎn)單，成本低，且相較于天然的堿性磷酸酶，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以在室溫條件下保存不變性，容易保存，可作為堿性磷酸酶的代替物，應(yīng)用于免疫分析、生物傳感檢測(cè)、細(xì)胞成像等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米技術(shù)和酶催化領(lǐng)域，特別是涉及二氧化鋯納米粒子作為堿性磷酸酶納米模擬物的應(yīng)用。

背景技術(shù)

酶是生物體內(nèi)產(chǎn)生的具有專一性和高效催化活性的生物催化劑，生物體進(jìn)行的各種化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在酶的催化下進(jìn)行的。近年來，天然酶作為酶標(biāo)記物，在酶聯(lián)免疫分析中得到了廣泛的應(yīng)用。然而天然酶具有內(nèi)在的一些缺點(diǎn)，如制備與純化復(fù)雜、不易保存、成本較高等。納米模擬酶(又稱為納米酶)是指一類具有酶催化活性的納米材料(Chem.Soc.Rev.,2013,42,6060)。相比于天然酶，納米酶既具有天然酶的催化活性，又克服了天然酶的內(nèi)在缺點(diǎn)，具有化學(xué)穩(wěn)定性高、價(jià)格低廉、易大量制備等優(yōu)點(diǎn)。因此，納米酶作為酶的替代物，在生物醫(yī)學(xué)傳感、細(xì)胞成像、疾病治療和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。

堿性磷酸酶(Alkaline phosphatase，簡(jiǎn)稱ALP)是一類水解酶，是一種能夠?qū)?duì)應(yīng)底物去磷酸化的酶，即通過水解磷酸單酯將底物分子上的磷酸基團(tuán)除去，并生成磷酸根離子和自由的羥基，這類底物包括核酸、蛋白、生物堿等，在堿性環(huán)境有最大活力。ALP是免疫酶標(biāo)技術(shù)中最為常用的酶之一，用于抗體的標(biāo)記。然而，ALP存在價(jià)格高、純化和制備步驟繁瑣、不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，因此，尋找具有ALP催化活性的納米模擬物來替代ALP具有非常重要的意義。2010年，氧化鈰納米粒子首次被發(fā)現(xiàn)具有ALP的催化活性。作為ALP納米模擬物，氧化鈰納米粒子可以催化多種底物的去磷酸化，這些底物包括對(duì)硝基苯酚磷酸鹽(p-nitrophenylphosphate，簡(jiǎn)稱p-NPP)、三磷酸腺苷(ATP)和L-磷酸酪氨酸(Nanomedicine:2010,6:738-744)。然而，氧化鈰納米粒子是目前唯一報(bào)道的具有ALP催化活性的納米模擬物，其也存在著成本較高的問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種二氧化鋯納米粒子作為堿性磷酸酶納米模擬物的應(yīng)用，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)二氧化鋯納米粒子具有類似堿性磷酸酶的催化活性，可以作為堿性磷酸酶的替代物，且成本低，有望在免疫分析、生物傳感和細(xì)胞成像等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種二氧化鋯納米粒子堿性磷酸酶納米模擬物，所述二氧化鋯納米粒子具有堿性磷酸酶的特性，其能催化堿性磷酸酶比色底物顯色和/或催化堿性磷酸酶熒光底物發(fā)光。

進(jìn)一步，所述堿性磷酸酶比色底物為對(duì)硝基苯磷酸鹽(PNPP)，二氧化鋯納米粒子通過催化對(duì)硝基苯磷酸鹽(PNPP)去磷酸化生成產(chǎn)物對(duì)硝基苯酚，所述產(chǎn)物為黃色，在405nm處有最大吸收峰。

進(jìn)一步，所述堿性磷酸酶熒光底物為4-甲基傘形酮磷酸酯(4-MUP)，二氧化鋯納米粒子通過催化4-甲基傘形酮磷酸酯(4-MUP)去磷酸化生成產(chǎn)物4-甲基傘形酮，所述產(chǎn)物可以在450nm處產(chǎn)生熒光。

進(jìn)一步，所述二氧化鋯納米粒子的pH適用范圍為2.5～10.0，優(yōu)選為8.5。

進(jìn)一步，所述二氧化鋯納米粒子的溫度適用范圍為15～90℃。

本發(fā)明第二方面提供一種采用二氧化鋯納米粒子作為堿性磷酸酶納米模擬物在制備堿性磷酸酶免疫試劑盒上的應(yīng)用。

進(jìn)一步，所述堿性磷酸酶免疫試劑盒包括堿性磷酸酶比色免疫試劑盒和堿性磷酸酶熒光免疫試劑盒。

進(jìn)一步，所述堿性磷酸酶比色免疫試劑盒通過405nm處吸光度值的變化，來對(duì)目標(biāo)蛋白進(jìn)行檢測(cè)；所述堿性磷酸酶熒光免疫試劑盒通過450nm處熒光強(qiáng)度值的變化，來對(duì)目標(biāo)蛋白進(jìn)行檢測(cè)。