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钯纳米酶的合成及其在检测含硫物质中的应用

智星  
【摘要】:半胱氨酸(Cys)和高半胱氨酸(Hcy)是生物体内最常见的生物硫醇。半胱氨酸不足会导致生长迟缓、肝脏损伤、水肿等症状。高半胱氨酸水平过高,会导致痴呆、阿尔兹海默病以及心血管疾病的发生。可见,对于Cys和Hcy的检测具有重要意义。硫离子(S~(2-))作为硫化物的一种存在形式,在生物地球化学过程中发挥重要作用;另一方面,S~(2-)具有很强的毒性,水体系中过量硫离子的存在会对生态系统和人类生存造成巨大危害。因此研发快速灵敏的S~(2-)检测方法显得尤为重要。本文利用寡核苷酸d(C_(10))与核酸单体鸟苷5’-单磷酸二钠盐(GMP)为模板分别合成了两种具有过氧化物酶活性的钯纳米酶,并将其应用于含硫物质的比色法检测。首先,选用d(C_(10))为模板引导合成了尺寸分布为3.7-5.1 nm的钯纳米颗粒,具有不同的表面电荷特性和拟态过氧化物酶活性。平均粒径为4.8 nm的d(C_(10))-Pd纳米酶对反应底物TMB的K_m值为0.033 mM,对H_2O_2的K_m值为91.29 mM。由于生物硫醇对d(C_(10))-Pd过氧化物酶活性具有抑制作用,该钯纳米酶可用于Cys和Hcy的比色检测,检测限分别为3.7 nM和4.3 nM,线性范围分别为10-150 nM和20-300 nM。同时,d(C_(10))-Pd纳米酶对生物流体中含硫化合物的定量检测具有良好的应用前景。其次,利用GMP为模板合成了尺寸分布为4.9-7.4 nm的钯纳米颗粒,具有不同的拟态过氧化物酶活性。平均粒径为5.5 nm的GMP-Pd纳米酶对反应底物TMB的K_m值为0.176 mM,对H_2O_2的K_m值为39.76 mM。由于硫离子对GMP-Pd过氧化物酶活性具有抑制作用,该钯纳米酶可用于S~(2-)的比色检测,检测限为1.8nM,线性范围为5-60 nM。


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