一種過氧化氫酶模型物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種新型的過氧化氫酶模型配合物[MnIILBr]2，以及由所述過氧化氫酶模型配合物制得的生物傳感器。其中[MnIILBr]2的制備方法包括以下步驟：氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向含有金屬離子的甲醇溶液中，攪拌下滴加含L的甲醇溶液；攪拌一天，旋蒸部分溶劑，加入適量Et2O析出沉淀，抽濾。本發(fā)明的有益效果是制備方法簡(jiǎn)單，便于推廣，酶模型配體及配合物的活性高。
【專利說明】
一種過氧化氫酶模型物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于生物傳感器技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)域，尤其是涉及一種過氧化氫酶模型物及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氧氣盡管是人類及需氧動(dòng)物所必須的，然而它也可以轉(zhuǎn)化為有毒物質(zhì)，如超氧根 自由基，過氧化氫，羥基自由基，這些統(tǒng)稱為活性氧。他們與人類的許多病理?xiàng)l件如缺血，月中 瘤等有關(guān)。因此所有的生物細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生特定的酶來控制這些活性氧，如超氧化物歧化酶和 過氧化氫酶，他們分別催化超氧根離子的歧化和過氧化氫的分解。并且過氧化氫的過量存 在，可以進(jìn)一步引發(fā)Feton反應(yīng)，產(chǎn)生毒性更強(qiáng)的羥基自由基。因此急需尋找一種高效檢測(cè) 過氧化氫的檢測(cè)手段。
[0003 ]生物傳感器是以生物活性單元(如酶、微生物、動(dòng)植物組織切片、抗原和抗體、核酸 等）作為生物敏感基元，通過各種物理、化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換器捕捉目標(biāo)物與敏感基元之間的反 應(yīng)，將反應(yīng)的程度用離散或連續(xù)的電信號(hào)表達(dá)出來，進(jìn)而對(duì)生命物質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)和監(jiān) 控的裝置，而酶?jìng)鞲衅髯鳛樯飩鞲衅黝I(lǐng)域中研究最多的一種類型，它具有高選擇性、高靈 敏度、高穩(wěn)定性、低成本、能在復(fù)雜的體系中進(jìn)行快速在線監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)。
[0004] 酶?jìng)鞲衅饔煞肿幼R(shí)別元件和信號(hào)轉(zhuǎn)換器組成，分子識(shí)別元件即是感受器，它由生 物酶構(gòu)成，直接與待測(cè)物質(zhì)接觸，具有分子識(shí)別能力，能夠放大反應(yīng)信號(hào)。然而天然酶由于 提純困難，成本高，穩(wěn)定性差等原因，使其在實(shí)際應(yīng)用中受到限制，因此，用簡(jiǎn)單的模型配合 物來生物模擬天然酶進(jìn)而將其應(yīng)用于生物傳感器上來檢測(cè)目標(biāo)物具有重要的意義。
[0005] 過氧化氫作為生物體內(nèi)的有害物質(zhì)，需要高效的檢測(cè)手段。故而，本發(fā)明合成并篩 選出高活性過氧化氫酶模型配合物，并將其用于生物傳感器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種高活性、可用來制備生物傳感器的過氧化氫酶模型物及 其制備方法。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種過氧化氫酶模型配合物，所述配合物的化學(xué)式為： [MnnLBr]2。
[0008] 所述配合物的結(jié)構(gòu)式為：
[0009]
[0010] 本發(fā)明的另一方面，所述過氧化氫酶模型配合物的制備方法，包括以下步驟：
[0011] ⑴在犯保護(hù)下，向含有金屬離子的ch3〇h溶液中，攪拌下逐滴滴加含L的ch 3〇h溶 液。
[0012] (2)室溫下攪拌一天。旋蒸除去部分溶劑，加入適量Et20析出沉淀，抽濾。
[0013] 本發(fā)明的另一方面，一種生物傳感器，制備時(shí)采用[MnnLBr]2配合物作為檢測(cè)劑。
【附圖說明】
[0014] 圖1是檢驗(yàn)?zāi)Ｐ团浜衔飳?duì)H202分解的催化活性的實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[00?5]圖2是氧氣產(chǎn)生量與時(shí)間關(guān)系圖（內(nèi)嵌:k〇bs-CH2Q2圖）。
[0016] 圖中：
[0017] 1-量氣管，2-接水燒杯，3-溫度計(jì)，4-玻璃旋塞，5-磁力攪拌器，6-恒溫水浴槽，7-反應(yīng)器
【具體實(shí)施方式】
[0018]
[0019] -、用模型配體L分別與各種金屬離子合成模型配合物
[0020] 1.將Mn2+與L配體反應(yīng)生成配合物
[0021] 在N2保護(hù)下，向MnBr 2 (0 · 0 319 g，0· 15mmo 1)的CH3 0H溶液中，攪拌下逐滴滴加含L (0.054g，0.15mmo 1)的CH30H溶液。室溫下攪拌一天，溶液由淺粉色變成粉紅色。旋蒸除去部 分溶劑，加入適量Et 20析出沉淀，抽濾得到淺粉色粉末0.094g，收率為63.2 % iSI-MS:m/z (pos.)=417.2([MnnL] + )〇IR(KBr,cm_1)：3426(s),2945(w)a572(vs)a405(s)a〇42(m), 782(m)，434(m)。
[0022] 2 ·將Fe2+和Fe3+分別與L配體反應(yīng)生成配合物
[0023]將溴化錳換成FeCl3和FeCl2,按照上述過程生成各自的配合物。
[0024] 3.將Cu2+和Co2+分別與L配體反應(yīng)生成配合物
[0025]將溴化錳換成CuCl2和C〇Cl2,按照上述過程生成各自的配合物。
[0026] 二、分別檢驗(yàn)各個(gè)模型配合物對(duì)H202分解的催化活性，并篩選出活性最高的配合物
[0027] 1.在量氣管中注滿自來水，倒插入裝有自來水的燒杯中；
[0028] 2.按照如圖1所示的結(jié)構(gòu)圖搭建實(shí)驗(yàn)裝置；
[0029] 3.打開量氣管的玻璃旋塞至水面到達(dá)零刻度線，關(guān)閉旋塞；
[0030] 4.使用5ml小瓶作為反應(yīng)器，配制2mmol/L的[MnIILBr]2的CH 30H溶液，取lmL該溶液 加入至反應(yīng)器中，配制0.6mol/L的H2〇2溶液，將配置好的H 2〇2溶液注射至反應(yīng)器中，同時(shí)將 連接反應(yīng)器和量氣管的玻璃旋塞打開，實(shí)驗(yàn)開始。
[0031] 5.從第一個(gè)氣泡鼓出開始計(jì)時(shí)，每隔30秒記錄一次量氣管刻度，直至不再出現(xiàn)氣 泡，反應(yīng)結(jié)束，停止計(jì)時(shí)。
[0032] 6.分別配制0.7、0.8、0.9、1. Omol/L的H2〇2溶液，按上述步驟測(cè)得氧氣體積。
[0033] 7.將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于Excel表中。
[0034]四、用上一步篩選出來的高活性模型配合物制備生物傳感器 [0035]五、數(shù)據(jù)分析處理
[0036] 1.以過氧化氫濃度為0.6mol/L為例，計(jì)算從開始至t時(shí)刻所產(chǎn)生的氧氣體積，即Δ Vt = VQ-Vt(VQ:初始量氣管刻度，Vt:t時(shí)刻量氣管刻度）。
[0037] 2 .通過origin7.5軟件做出t-Δ Vt圖，并且擬名
5t的線性關(guān)系，即
，斜率k即為在此濃度下的分解反應(yīng)的速率常數(shù)k〇bs。
[0038] 3 ·按照同樣的計(jì)算方法算出過氧化氫為0 · 7、0 ·8、0 · 9、1 · Omol/L所對(duì)應(yīng)的k-值， 做出濃度-速率常數(shù)圖，如圖2所示。
[0039] 四、用上一步篩選出來的高活性模型配合物制備生物傳感器。
[0040] 以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施 例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn) 等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種過氧化氨酶模型配合物，其特征在于:所述配合物的化學(xué)式為：[MniiLBr]2，結(jié)構(gòu) 式為：其中L為(2-(雙(2-化晚甲基））胺甲基-4-甲氧基苯甲酸）。2. 如權(quán)利要求1所述的過氧化氨酶模型配合物的制備方法，其特征在于：包括W下步 驟： (1) 在化保護(hù)下，向含有金屬離子的C出0H溶液中，攬拌下逐滴滴加含L的C出0田容液。 (2) 室溫下攬拌一天，旋蒸除去部分溶劑，加入適量化2〇析出沉淀，抽濾。3. -種生物傳感器，其特征在于：制備時(shí)采用權(quán)利要求1所述的[MniiL化]2配合物作為 檢測(cè)劑。
【文檔編號(hào)】G01N27/26GK106083900SQ201610361661
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】黃倩倩, 劉麗霞, 李春英
【申請(qǐng)人】新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院