[发明专利]一种利用血红素/伴侣素人工酶检测溶液中物质含量的应用

说明书

本发明提出一种利用血红素/伴侣素人工酶检测溶液中物质含量的应用，属于生物酶检测技术领域，该血红素/伴侣素人工酶相对天然血红素酶具有更多的活性位点及更大的反应容器，可高效用于污水监测及生物诊断应用。该技术方案包括利用血红素/伴侣素人工酶以邻苯二胺为底物，通过与过氧化氢反应直接/间接的检测溶液中物质含量的应用。本发明能够应用于工业/市政污水中过氧化氢的监测中以及血清中葡萄糖的检测。

技术领域

本发明属于生物酶检测技术领域，涉及一种利用血红素/伴侣素人工酶检测溶液中物质含量的应用，尤其涉及一种利用血红素/伴侣素人工酶以邻苯二胺为底物，通过与过氧化氢反应来检测溶液中物质含量的应用。

背景技术

过氧化氢酶在自然界中广泛分布，使用铁(III)卟啉IX(血红素)作为氧化还原辅因子，其在常温常压下在氧化大量底物时表现出优秀的催化能力，尤其在需要温和条件下的清洁氧化的领域。在过氧化氢酶发生催化过程中，活性位点血红素中铁是一种环境友好型金属，反应符合当下绿色化学的理念。另一方面，天然过氧化氢酶的一些缺陷限制了它们广泛的应用，比如在制备中容易失活，或是温度升高，操作稳定性低，恢复困难等。因此，对具有改善的稳定性和活性或者针对特定功能的新的有效的过氧化氢酶模拟物的探索表现出显著兴趣。在化学合成材料的帮助下，在这个方向上取得了一定程度的成功，包括但不限于基于金属氧化物的纳米材料，石墨烯氧化物纳米薄片，贵金属纳米粒子，所有这些都被证明具有内在的类过氧化物酶活性。

带有催化活性血红素的重组蛋白骨架的功能化提供了另一种新的杂交过氧化物酶类。在这方面研究天然纳米蛋白笼的利用特别有趣，这是由生物建立的用来定位和驱使特定的化学过程。这些自然发生的纳米材料在结构和形态上的变化，本质上是单一的，具有精确的体系结构，这些都是纯粹的合成替代品所无法达到的。它们在环境友好的可持续催化或纳米反应器的设计上构成了一个越来越大的研究领域，这将对反应动力学产生独特的影响或带来产品的独特特性。将这些生物材料应用在化学分析中，其性能也得到了有效提升。

发明内容

本发明提出一种利用血红素/伴侣素人工酶检测溶液中物质含量的应用，该血红素/伴侣素人工酶相对天然血红素酶具有更多的活性位点及更大的反应容器，可高效用于污水监测及生物诊断应用中。

为了达到上述目的，本发明提供了一种利用血红素/伴侣素人工酶通过与过氧化氢反应检测溶液中物质含量的应用。

作为优选，血红素/伴侣素人工酶以邻苯二胺为底物，通过与溶液中的过氧化氢反应直接检测溶液中过氧化氢的含量。

作为优选，所述检测步骤包括：

将2mM邻苯二胺溶液和20μM血红素/伴侣素人工酶溶液以及含1-750μM过氧化氢溶液等体积混合，得到混合液Ⅰ；

将所得混合液Ⅰ置于37℃水浴锅中孵育30min；

向孵育后的混合液中加入3.5μM硫酸终止反应，得到混合液Ⅱ；

测量混合液Ⅱ于492nm处的吸光度；

制备所得吸光度与过氧化氢浓度的标准曲线，计算过氧化氢的含量。

作为优选，所述过氧化氢含量的线性范围为10-90μM，检测限为7μM。

作为优选，所述溶液为工业污水或市政污水。

作为优选，血红素/伴侣素人工酶以邻苯二胺为底物，通过与葡萄糖溶液中的过氧化氢反应间接检测葡萄糖溶液中葡萄糖的含量。

作为优选，所述检测步骤包括：

将5μl200units/mL葡萄糖氧化酶和50μL 0.1-1.8mM葡萄糖溶液混合，得到混合液Ⅲ；

将所得混合液Ⅲ置于37℃水浴锅中孵育30min；