[發明專利]一種魯米諾-鎵納米組裝體及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010430519.9
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111579548B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 祁文靜;田雪;吳狄
• 申請（專利權）人: 重慶師范大學
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01N21/31;B82Y40/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種魯米諾?鎵納米組裝體及其制備方法和應用，屬于化學生物傳感以及生物檢測技術領域。本發明采用一鍋法制備由魯米諾和Ga³⁺自組裝形成的鏈狀或網狀結構的魯米諾?鎵納米組裝體，以典型的3,3,5,5?四甲基聯苯胺(TMB)為過氧化物酶為底物時表現出類似于過氧化物模擬酶的活性，魯米諾?鎵納米組裝體在H₂O₂存在的情況下觸發無色TMB氧化成藍色氧化TMB；此外，由于PPi與Ga³⁺之間的配位能夠抑制魯米諾?鎵納米組裝體催化TMB的氧化，使藍色氧化TMB形成的藍色變淺甚至消失，故本發明提供的魯米諾?鎵納米組裝體實現了PPi的比色檢測，具有檢測限低和選擇性好的特點。

技術領域

本發明屬于化學生物傳感以及生物檢測技術領域，具體涉及一種魯米諾-鎵納米組裝體及其制備方法和應用。

背景技術

天然酶是數千種生物反應的有效催化劑，它們在非生理環境中的穩定性差、生產成本高、儲存困難，從未限制了它們的實際應用。與天然酶相似，納米材料被認為是具有令人滿意的效率、穩定性和選擇性的人工酶。因此，納米材料作為酶的應用在世界范圍內都是一個不斷發展的研究領域。迄今為止，各種納米材料被用作酶，包括量子點、過渡金屬雙鹵代烴、貴金屬納米顆粒/納米團簇、復合材料等。在現有報道中，Liu等人合成了光敏金屬-有機骨架，并對其過氧化物模擬酶活性進行了研究：光敏金屬-有機骨架的過氧化物模擬酶活性可以通過猝滅和恢復光強度來調節，由于谷胱甘肽抑制光敏金屬-有機骨架的催化活性，因此開發了一種檢測細胞內谷胱甘肽的方法；Ivanova和他的同事開發了無表面活性劑的氮化硼納米薄片納米復合材料，并以3,3,5,5-四甲基聯苯胺(TMB)為過氧化物酶底物，研究其過氧化物模擬酶催化活性，由于多巴胺的存在抑制了Pt修飾的氮化硼納米片的催化活性，從而開發了多巴胺檢測方法；Jin等人合成了PdPt雙金屬合金納米線，并基于PdPt雙金屬合金納米線的過氧化物模擬酶活性，開發了酸性磷酸酶的比色檢測方法；Zhang等人將分子印跡技術應用于生長在Fe₃O₄納米顆粒上的分子印跡聚合物雜化材料的合成，在催化氧化條件下獲得了顯著的過氧化物酶擬合特異性和活性增強。上述具有過氧化物模擬酶活性的納米材料在分析領域具有廣闊的應用前景。然而，合成納米材料的繁瑣過程和高昂的成本極大地限制了其實際應用。因此，通過一種環境友好、操作簡單、成本低廉的方法合成具有過氧化物酶活性的納米粒子是很有必要的。

焦磷酸根(P₂O₇^4-，PPi)是由兩個在生物代謝過程中起重要作用的無機磷酸鹽單元縮合反應而形成的，是三磷酸腺苷(ATP)細胞水解的副產物。PPi的濃度為檸檬酸和ATP的水解、DNA復制和環腺苷酸(c-AMP)的生成等重要診斷提供了重要信息。對于患有二水焦磷酸鈣晶體沉積病的患者，滑膜液中PPi水平異常高，因此，PPi水平已成為疾病研究的重要指標；此外，PPi還具有與Cu²⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Ga³⁺等金屬離子的配位能力。因此，基于PPi與金屬離子間的配位能力，開發PPi檢測方法是可行的。迄今為止，PPi的檢測方法有色譜法、電化學法、比色法、單粒子暗視野顯微鏡法、熒光法等，其中，熒光法具有較高的靈敏度；比色法比較方便。因此，盡管對PPi檢測進行了廣泛的研究，開發靈敏度高、響應時間快、成本低、使用方便的PPi檢測方法仍需要付出努力。

納米粒子體積小，通常具有鏈狀、網狀和交錯的結構，這使得納米粒子在超級電容器、催化劑和水分解等方面具有良好的應用前景，故有必要將納米組裝體的結構應用于檢測PPi分子中。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種魯米諾-鎵納米組裝體；本發明的目的之二在于提供一種魯米諾-鎵納米組裝體的制備方法；本發明的目的之三在于提供一種魯米諾-鎵納米組裝體作為模擬酶在催化3,3,5,5-四甲基聯苯胺顯色中的應用；本發明的目的之四在于提供一種魯米諾-鎵納米組裝體在檢測焦磷酸根(PPi)中的應用。