乙酰胆碱酯酶催化水解产物的电化学行为

报道了乙酰硫代胆碱水解产物硫代胆碱在玻碳电极上的电化学行为。以乙酰硫代胆碱作底物,在一定条件下乙酰胆碱酯酶催化底物水解,生成电活性物质硫代胆碱。利用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了酶催化水解产物硫代胆碱在玻碳电极上的电化学行为。结果表明:在0.1mol/L的B-R缓冲溶液(pH7.0)中,硫代胆碱有一灵敏的氧化峰,峰电位EP=0.32V(vs.SCE);该体系属具有吸附性的不可逆过程。实验测得电子转移数为2,电极反应速率常数k=0.29s-1。     

双重信号放大的乙酰胆碱酯酶电化学传感器检测有机磷农药

基于生物催化纳米金的生成和纳米金粒子电催化银沉积实现两次信号放大的原理,构建了一种快速、灵敏的乙酰胆碱酯酶电化学传感器,用于检测有机磷农药。固定在金电极表面的乙酰胆碱酯酶催化底物氯化乙酰硫代胆碱产生硫代胆碱,硫代胆碱还原氯金酸生成纳米金,将电极置于1.0 mol/L NH3-2.0×10#3mol/L AgNO3的银增强液中,由于纳米金粒子的催化作用,在#0.10 V的电压下,银只会沉积在生成的纳米金表面,沉积银的量与生成的纳米金颗粒的数目成正比,通过线性扫描伏安法定量检测沉积的银。在0.1~1000μg/L范围内,乙酰胆碱酯酶的抑制剂马拉硫磷的浓度与银的溶出峰呈线性,线性方程为i pa=149.9-40.49lgC(r=0.9963),检出限为0.05μg/L。本方法极大地提高了传感器检测的灵敏度。将其应用于湘江水样中马拉硫磷的检测,回收率在95.5%~102.2%之间,结果满意。     

金-乙酰胆碱酯酶纳米复合物膜电化学检测有机磷农药

本文构建了一种基于界面法合成的金-乙酰胆碱酯酶(Au-AChE)纳米复合膜,并用于电化学检测有机磷农药.固定于电极表面的Au-AChE纳米复合膜中的AChE催化氯化乙酰胆碱(ATCl)水解生成硫代胆碱,硫代胆碱在特定电位下产生氧化峰电流.有机磷农药对AChE有抑制作用,当溶液中有机磷农药增多时,AChE催化ATCl水解生成硫代胆碱量减少,氧化峰电流下降.在最佳条件下,传感器用于甲胺磷检测的线性范围为0.005~5,5~100μg/mL,最低检出限为0.0011μg/mL,并显示出良好的稳定性与重现性,可用于实际样品中甲胺磷的检测.研究表明,界面法合成的金膜能有效固定AChE,并可拓展到其他生物分子的固定,以期构建不同的生物传感器.     

基于碳球的乙酰胆碱酯酶传感器用于对硫磷的检测研究

以硼掺杂金刚石电极(BDD)为工作电极,利用碳球(Cs)固定乙酰胆碱酯酶(ACh E),制备ACh E/Cs/BDD传感器,将其用于农药残留对硫磷的检测。在1.0×10-9~2.0×10-7g/L范围内,对硫磷标液的抑制率与其浓度的负对数呈良好的线性关系,线性方程为A(%)=-11.957x+147.575(%),相关系数R2为0.999。按照抑制率为10%计算,检出限为0.310×10-11g/L。用该传感器对青菜叶汁进行检测,回收率在89.4%~107.5%范围内。     

固定化乙酰胆碱酯酶的制备及其特性研究

本研究以期研制出能重复使用的固定化乙酰胆碱酯酶(AChE),为天然产物复杂体系中AchE抑制剂筛选新方法的发展奠定基础.以氨基化硅胶(APS-Si)微球为载体,戊二醛为交联剂对乙酰胆碱酯酶进行交联固定化,并研究了酶的最佳固定化条件和固定化酶的性质.结果表明,0.05 g氨基化硅胶微球载体,用戊二醛溶液活化6 h后,在给酶量5 U,28℃固定16 h条件下,得到固定化酶的活性最大.固定化酶在常温(20～40℃),以及较宽pH范围内(pH 6～10)均具有较高的活性,并且具有良好的保存稳定性和可重复利用率,为基于固定化靶酶亲和-色谱质谱联用分析快速筛选乙酰胆碱酯酶抑制剂新方法的发展奠定了基础.     

层层自组装纳米金与乙酰胆碱酯酶电化学生物传感器检测有机磷农药

采用层层自组装技术制备了快速检测有机磷农药的生物传感器,利用带正电荷的高分子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)将乙酰胆碱酯酶(AChE)和金纳米粒子(AuNPs)通过静电力逐层固定到玻碳电极(GCE)表面,并采用交流阻抗和微分脉冲伏安法研究了此生物传感器的电化学行为。由于金纳米粒子优异的电催化性能和良好的生物相容性,使固定化的乙酰胆碱酯酶对其底物具有更高的亲和力和更快的响应速度。实验结果表明:修饰金纳米粒子后,传感器的氧化电流明显增大,在4.6×10-5～5.3×10-3mol/L范围内,固定化酶的抑制率与甲基对硫磷浓度的对数成正比,检出限为7.6×10-6mol/L。该生物传感器具有制备方法简便、成本低、灵敏度高等优点,已成功用于蔬菜样品中甲基对硫磷含量的测定。     

基于铜-巯基配位聚合物电化学催化的新型乙酰胆碱酯酶电化学传感器

乙酰胆碱酯酶（AChE）是普遍存在于周围神经系统中的一种关键酶,可特异性催化底物乙酰胆碱发生水解反应,产生胆碱和醋酸盐,这一过程与阿尔兹海默症和炎症过程等相关疾病有着密切的关系.在本研究中通过硫代胆碱（TCh）与Cu（Ⅱ）反应合成了一种铜-巯基配位聚合物[命名为TCh-Cu（Ⅱ）CP],并发现该聚合物具有独特的电催化活性,基于此构建了一种用于AChE活性检测和抑制剂筛选的新型电化学生物传感平台.结果表明,该聚合物修饰在电极表面后可以催化邻苯二胺产生明显的电化学信号,信号强度与AChE浓度在0.05至100 mU·mL^-1范围内具有良好的线性关系,检出限为0.03 mU·mL^-1（S/N=3）,通过该方法还实现了AChE抑制剂的筛选.和传统的检测方法相比,该传感方法具有制备简单、选择性高和灵敏度高等特点.     

基于乙酰胆碱酯酶生物传感平台的西维因检测

为给农药西维因检测提供一种新方法,根据西维因抑制乙酰胆碱酯酶活性的原理,以黑珍珠2000（BP2000）为乙酰胆碱酯酶的固定化材料,采用滴凃电极法构建了基于乙酰胆碱酯酶的西维因生物传感平台. 结果表明,固定在BP2000 上的乙酰胆碱酯酶保持了对氯化乙酰胆碱的催化活性,并且由于BP2000 材料的引入,提升了电极有效的电化学活性表面积,而且电极上物质的电化学氧化拥有较低氧化电位（0.630 V）并伴随质子传输. 由BP2000 搭建成功的乙酰胆碱酯酶生物传感平台对西维因检测的线性响应范围为2.0 ng·mL^-1 ~ 12.5 ng·mL^-1,检测限为3.15 ng·mL^-1. 本研究对酶生物传感平台和酶生物燃料电池体系中酶电极的构建提供了一种简单方法及高效载体.     

基于乙酰胆碱酯酶构建pH响应生物传感器用于Hg(Ⅱ)检测

以磁纳米颗粒和金纳米颗粒为载体,以核酸适配体和Hg~(2+)为生物识别单元,构建一种乙酰胆碱酯酶(AChE)联Hg~(2+)生物传感平台。分别对磁纳米颗粒进行适配体功能化,金纳米颗粒进行AChE修饰和适配体的功能化,通过目标物Hg~(2+)驱动富含碱基T的适配体形成T-Hg~(2+)-T结构,形成金-磁组装体,通过磁分离调控检测体系中AChE的浓度,AChE催化底物乙酰胆碱(ACh)水解引起反应体系的pH变化,从而实现目标物Hg~(2+)的定量检测。结果表明,方法检测范围为0.1～10 ng/mL,检出限为0.05 ng/mL。将该方法应用于自来水样品中Hg~(2+)的检测,当加标水平为0.1,1,10 ng/mL时,回收率为102.2%～113.2%,相对标准偏差为3.5%～4.1%。     

基于猪脑膜的乙酰胆碱酯酶电化学生物传感器的研究及其应用

基于哺乳动物脑组织含有丰富的乙酰胆碱酯酶这一生物学、医药学常识,采用新鲜的猪脑膜作为酶膜,将其紧贴于pH玻璃电极玻璃球敏感膜上作为酶源,构建电化学生物传感器。该传感器对氯化乙酰胆碱具有灵敏的响应。对测定体系的缓冲溶液的pH进行了优化,考察了该传感器的选择性和寿命,并研究了几种与水混溶的有机溶剂对酶相对活性的影响以及传感器在有机溶剂中的稳定性。基于氨基甲酸酯类农药会对乙酰胆碱酯酶发生抑制作用这一机理,选择最佳浓度的有机溶剂作为测试介质,将该传感器用于氨基甲酸酯类农药西维因的测定,具有线性范围广、检测限低、重现性较好的特点。应用于城市污水处理厂的出厂水中西维因的测定,回收率在92.5%~105.0%之间,具有实用价值。     

乙酰胆碱酯酶催化硫代乙酰胆碱水解反应的量子化学研究

应用量子化学和分子力学方法研究乙酰胆碱酯酶催化疏代乙酰胆碱水解反应中的乙酰化反应,计算了反应物、过渡态、产物及中间体的几何结构-及电子结构.结果表明,乙酰化反应机理是质子化和亲核进攻同时进行的协同机理.     

膨胀石墨电极的制备及用于色氨酸电化学检测的研究

以化学氧化法制备了膨胀石墨,再以石蜡作为粘合剂制备了膨胀石墨电极,该电极兼备电化学传感器和富集待测物分子,缩短传质过程时间的特点.优化了测定条件,在此基础上建立了一种直接测定色氨酸的电分析方法.结果表明:在0.02～0.12 mmol/L范围内,电极响应与色氨酸浓度呈良好的线性关系,检出限为2.0×10-7 mol/L,RSD为2.4%.该电极具有良好的选择性,除酪氨酸外,浓度高达5.0 mmol/L (色氨酸浓度的100倍)的其它8种氨基酸在电极上均没有可测的响应.用该电极测定了医用氨基酸注射液中色氨酸的含量,结果与标称值相符.对色氨酸在膨胀石墨电极表面的富集原因和反应机理进行了初步探讨.     

氧化镍/碳纤维电化学传感器制备及用于恩诺沙星的检测

建立了基于镍修饰的碳纤维电化学传感器快速检测恩诺沙星的方法。将碳纤维（CNF）滴涂于玻碳电极（GCE）表面,采用循环伏安法（CV）将NiO纳米粒子沉积于CNF表面,制得NiO/CNF/GCE修饰电极,采用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）对修饰材料的形貌和元素进行表征,并将不同修饰电极放在磷酸缓冲液（PBS）中进行CV表征。对传感器制备和测定过程中的影响因素、CNF的滴涂量、缓冲液pH和Ni（NO₃）₂的电聚合圈数进行优化。采用差分脉冲伏安法（DPV）考察该电化学传感器对恩诺沙星的电化学行为。结果表明,制备的NiO/CNF/GCE电化学传感器在CNF滴涂用量为8μL,基质PBS溶液pH 6.0,Ni（NO₃）₂电聚合圈数为12圈时电极灵敏度最高,对恩诺沙星有较高的电化学响应,在0.5～80μmol/L浓度范围内与电流的变化值呈良好的线性关系,线性方程为I_p=0.0729c+0.4015（R²=0.995）,方法检出限为0.17μmol/L,实际样品平均回...     

基于氧化锌纳米棒的乙酰胆碱酯酶生物传感器用于辛硫磷农药测定

以喷金的聚碳酸酯模板为工作电极,采用电沉积法从氯化锌和氯化钾溶液中制得氧化锌纳米棒.将沉积了氧化锌纳米棒的模板固定在打磨后的玻碳电极表面,并将模板溶解.再通过在氧化锌纳米棒修饰电极的表面直接固定乙酰胆碱酯酶,制备出乙酰胆碱酯酶生物传感器.自然晾干后,所得乙酰胆碱酯争氧化锌生物传感器用于辛硫磷农药的测定.试验结果表明:在含有0.5 mmol·L-1的巯基乙酰胆碱的PH 7.38磷酸盐缓冲溶液中,乙酰胆碱酯酶-氧化锌修饰电极的氧化峰电流显著提高,而再向其中加入酶抑制剂辛硫磷后,电流明显减小,在此基础上提出了一种高灵敏度的测定辛硫磷农药的方法.在优化的条件下,辛硫磷浓度在9.85 × 10-6～4.95×10-4mol·L-1之间,其浓度的对数与抑制率呈线性关系,检出限(3S/N)为5.99×10-6mol·L-1.     

脂质体的特异性识别与单颗粒电化学检测

脂质体载药系统已在许多疾病的治疗中发挥重要作用.体外构建并模拟脂质体与生物膜特异性识别相互作用,对于探索脂质体在生物体内的稳定性,开发新型高效和智能化药物递送系统具有重要的现实意义.本文通过分子组装技术构筑了稳定的磷脂囊泡-脂质体,利用微加工技术制备金微电极,然后在其表面进行亲合素修饰,借助电化学工作站检测脂质体单颗粒的碰撞行为,以此建立一种检测脂质体在体外和生物体内存在的技术平台.实验证明,在脂质体中引入生物素分子,通过与微电极表面的亲合素分子产生特异性识别,能显著增加单颗粒碰撞的频率和强度.这些定量的数据为研究脂质体与生物膜动态互作提供了十分有效和准确的检测手段,为验证脂质体载药体系在生物内的稳定性和释放速率建立了新方法.     

基于乙酰胆碱酯酶生物传感平台的西维因检测北大核心CSCD

为给农药西维因检测提供一种新方法,根据西维因抑制乙酰胆碱酯酶活性的原理,以黑珍珠2000(BP2000)为乙酰胆碱酯酶的固定化材料,采用滴凃电极法构建了基于乙酰胆碱酯酶的西维因生物传感平台.结果表明,固定在BP2000上的乙酰胆碱酯酶保持了对氯化乙酰胆碱的催化活性,并且由于BP2000材料的引入,提升了电极有效的电化学活性表面积,而且电极上物质的电化学氧化拥有较低氧化电位(0.630 V)并伴随质子传输.由BP2000搭建成功的乙酰胆碱酯酶生物传感平台对西维因检测的线性响应范围为2.0 ng·m L-1~12.5 ng·m L-1,检测限为3.15 ng·m L-1.本研究对酶生物传感平台和酶生物燃料电池体系中酶电极的构建提供了一种简单方法及高效载体.     

用原子力显微技术研究乙酰胆碱与乙酰胆碱酯酶之间的作用力

建立了用原子力显微技术研究乙酰胆碱 (ACh)与乙酰胆碱酯酶 (AChE)分子间作用力的方法 .通过化学修饰将AChE固定于云母镀金表面 ,将ACh吸附于原子力显微镜的Si3 N4尖端 ,在对AChE成象基础上通过力谱线测量研究ACh与AChE分子间作用力 .结果表明两者间引力在相距 ( 3.94± 0 .5 )nm时可以测到 ,相互接触时为 ( 1 0± 1 )pN ;粘附力为 ( 2 5± 2 )pN .ACh水解产物Ch与AChE间的引力与ACh相似 ,粘附力略小于ACh ,为 ( 2 0± 2 )pN .这些结果证实AChE对乙酰胆碱具有导向作用 ,Ch难以通过活性中心离开乙酰胆碱酯酶 .     

人脑乙酰胆碱酯酶的分离纯化及特性

人脑纹状体及部分丘脑AChE在低盐缓冲液中以1％Triton X-100溶脱后,经Con A、短臂及长臂凝胶配基亲和层析纯化在还原条件下SDS-PAGE呈一主带,纯化的AChE比活性可达3384U/mg,产率20％,其单体分子量66 kD,聚丙烯酰胺凝胶电泳显示有单体及二、四、六、八聚体存在,等电点在pH5.3—6.0之间,人脑AChE活性大部分能用Con A亲和层析法回收说明为糖蛋白,纯化的人脑AChE与抗电鳐电器官AChE单克隆抗体3F3无抗原抗体反应,而与IH11及2G 8有弱的交叉反应,以Con A及短臂凝胶配基亲和层析纯化的人小脑AChE为抗原免疫Balb/c小鼠产生的抗血清与电鳐电器官AChE有较强的免疫交叉反应而与人红细胞膜AChE反应较弱,纯化的人脑AChE经还原羧甲基化及TPCK处理的胰蛋白酶切割后,再用反相HPLC分离,显示几个大肽峰及许多小肽峰,几个大肽峰以ELISA法测定有抗原性。