过氧化物模拟酶在生物检测中的应用进展
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中 国实 验 诊 断学
２ ０ １ ６ 年 １ １ 月 第 ２ Ｏ卷
第 １ １ 期
ＨＲ Ｐ存 所有 含 血红 素 的蛋 白质 中 ， 它 是第 一 个
以酶 活性 形 式被 重新 构 建 的 酶＿ ２ 。 Ｈｏ ｗｅ ｓ等 研 究
（ ＤＡＯｓ ） 和４ 一 氨 基安 替 比林 （ ＡＡＰ ） 显色反应 ， 可 应 用 于 过 氧 化 氢 的 测 定 。该 体 系 与 葡 萄 糖 氧 化 酶 （ Ｃ ＯＤ） 催 化 体系偶 联 ， 实 现 了血 液 中葡 萄糖 含 量 的
～
随继 其 他 的 一 些 纳 米 材 料 ， 包 括 黄 金 纳 米 粒
子口 ］ 、 硫 化 亚 铁 纳 米 片 、 磁 性 铁 酸 钴 纳 米 颗 粒Ⅲ ３ 、 氧 化 铜 纳 米 粒 子＿ ３ 、 四 氧 化 三 钴 纳 米 颗 粒口 、 碳 纳 米 材 料 。 、多 金 属 氧 酸 盐 。 ］ 、和 Ｒ ｕ Ｏ ＮＰ ｓ ｌ ４ 。 ｌ 均 已发 现 具 有 过 氧 化 物酶 样 活 性 。纳
３ 纳 米 材 料 模 拟 酶
的总 称 ， 它 由原 卟啉 与 Ｆ ｅ 离子组成 ， 可完 成 一 系
列 的催化 反应 ， 包 括 从 电荷 迁 移 、 小 分 子 转运 ， 到 氧 化还 原反 应等 Ｅ ２ ４ ， ｚ ｓ ］ 。 因此 ， 血 红 素 和 卟啉 结 构 的无 机模 拟酶 得 到 了广 泛 的研究 Ⅲ ２ 。 黄应 平 等 。 通 过对 血红 蛋 白进行 研 究 ， 他 们 通
成 了对人 血清 中葡 萄 糖含 量 的测 定 ， 在葡 萄 糖 浓 度 为 ５ ． ４ ４ — １ １ ． ０ ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ问的 回收率 为 ９ ８ 一 １ ０ ６ ９ ／ ６ 。
最 近 一 直 引发 人 们 的极 大研 究 兴 趣 。 自从 ２ ０ ０ ７年
阎锡蕴 院 士等首 先发 现 Ｆ ｅ 。 Ｏ 磁 性纳 米微粒 （ ＮＰ Ｓ ）
测 定 。在最 佳条件 下 ， 过氧 化氢 的线 性 范 围为 ０ ～５
Baidu Nhomakorabea
了血 红素 氨基 酸替 代 实验 ， 发 现 替换 血 红 素 的蛋 白
质构 型是 影 响蛋 白活 性 的重要 因素 。 。
血红 素 （ Ｈｅ ｍｅ ） 是 由原卟啉 （ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ｙ ｒ ｉ ｎ ） 和铁 离子 所 形 成 的 配 合 物 ， 具有重要 的生理 功能。 以血 红 素 为 辅 基 的 蛋 白称 为 血 红 素 蛋 白 （Ｈｅ ｍｏ —
３ ． １ ×１ ０ ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ范 围内成 线性 ， 对浓 度 为 ３ ． １ ６
×１ ０ ｒ ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ Ｈ。 Ｏ 进 行 平 行 测 定 ， 精 密度 （ ｎ 一 ９ ）３ ． ８ ３ ９ ／ ６ 。 由于 酞 菁 类 化 合 物 母 体 具 有 与 卟 啉 类 似 的结
ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ｓ ） ， 它是一 类 以血 红 素 为 辅 基 的 金 属 蛋 白质
×１ ０ ～ ｍｏ ｌ ／ Ｌ； 葡 萄 糖 测 定 的线 性 范 围 为 １ — １ ７
ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ 。将本 法 应 用 在 血 清 葡 萄 糖 测 定 中 ， 回收 率 平均 达 到 ９ ６ ． ４ 。
粉 状或 团块 状天 然 或人 工 材 料 ， 这 一 基 本 颗 粒 的 一
过血 红蛋 白对 Ｈ ｏ 一 ４ 一 ＡＡＰ 一 氯 代 苯 酚 显 色 体 系 的
催化 反应 的实验 证 明 ， 血 红 蛋 白测 定 Ｈ ｚ Ｏｚ 具 有 高
个 或多 个 三维尺 寸 在 １纳米 至 １ ０ ０纳米 之 间 ， 而 且 纳米颗 粒 的总数 量应 占整 个 颗粒 总 数 中 ５ ０ ％ 以上 。 纳 米材 料 由于尺 寸效 应 、 比表 面积大 ， 表 面活化 中心 多使物 质 的性质 发生 了改变 。 纳 米 材 料作 为过 氧 化物 酶模 拟物 的候选 物 质 ，
材料具 有类 似辣 根 过氧化 物 酶 的催 化 特性 以来＿ ３ ，
席永 清等 ＿ ２ 采 用血 红蛋 白作 为模 拟 酶 ， 以Ｌ 一 酪
氨酸 （ Ｉ 一 Ｔｙ ｒ ） 作为荧光底 物， 组 成 葡 萄糖 氧 化 酶 组 成偶 联催 化 反应 体 系 试 剂 ， 建 立 了 一 种新 的测 定 果 蔬 中葡 萄 糖 浓 度 的方 法 。 Ｈ： Ｏ 浓 度 在 ６ ． ３ ×１ Ｏ
的较灵 敏 度 ， 具 有 过 氧化 物 模 拟 酶 的功 能 。其 实 验 测定 Ｈ。 Ｏ 浓度为 １ ． １ ２ ×１ ０ ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ时 的重 复性
为 ２ ． １ ９ ／ ６ 。用 血 红 蛋 白作 为 模 拟 酶 替 代 过 氧 化 物
酶， 与葡 萄糖 氧化 酶组 成偶 联催 化 反应 体系试 剂 ， 完
纳 米 级结 构 材 料 简称 为 纳米 材 料 ， 广 义 上是 指 三 维空 间 中至少 有一维 处 于纳米 尺度 范 围超 精 细颗 粒 材料 的总 称 。根据 ２ ０ １ １年 １ Ｏ月 １ ８ 日欧 盟 委 员
会 通过 的定 义 ， 纳 米 材 料 是一 种 由基 本 颗粒 组 成 的
米材 料作 为过 氧化 物 酶 模 拟物 具 有 成 本低 ， 易 于制 备和 高稳 定性 的特 点 ， 在 生物 医学 和 环境 应 用 ｌ ４
许多潜 在 的应用 的优 点 。 阎锡 蕴课 题组 ２ ０ ０ ７年 发现 了磁 性 四 氧 化 三铁 纳米粒 子 （ Ｆ ｅ 。 Ｏ ＮＰ ｓ ） 具有 Ｐ ＯＤ 的催 化 活 性 ， 可 完 成对 Ｈ Ｏ 与 ３ ． ３ ， ５ ． ５ ， ＿ 四 甲基联 苯 胺 （ Ｔ ＭＢ ） 、 重 氮胺基 苯 （ Ｄ ＡＢ ） 等 催 化反 应 ， 并 生成 相 同的 反应 产 物， 显 现 出具有 与辣 根 过 氧 化 物 酶相 类 似 的 催化 功 能 。他 们 利 用 Ｆ ｅ 。 Ｏ ＭＮＰ ｓ的这 一特 性 ， 催 化 过氧 化 物 酶底 物 ２ ， ２ 氨 基一 二（ ３ － 乙基一 苯 并 噻 唑 啉磺 酸一 ６ ） 铵盐 （ ＡＢ Ｔ Ｓ ） ， 建 立 了一 个 测 定 Ｈ Ｏ 。的 比色 方
２ ０ １ ６ 年 １ １ 月 第 ２ Ｏ卷
第 １ １ 期
ＨＲ Ｐ存 所有 含 血红 素 的蛋 白质 中 ， 它 是第 一 个
以酶 活性 形 式被 重新 构 建 的 酶＿ ２ 。 Ｈｏ ｗｅ ｓ等 研 究
（ ＤＡＯｓ ） 和４ 一 氨 基安 替 比林 （ ＡＡＰ ） 显色反应 ， 可 应 用 于 过 氧 化 氢 的 测 定 。该 体 系 与 葡 萄 糖 氧 化 酶 （ Ｃ ＯＤ） 催 化 体系偶 联 ， 实 现 了血 液 中葡 萄糖 含 量 的
～
随继 其 他 的 一 些 纳 米 材 料 ， 包 括 黄 金 纳 米 粒
子口 ］ 、 硫 化 亚 铁 纳 米 片 、 磁 性 铁 酸 钴 纳 米 颗 粒Ⅲ ３ 、 氧 化 铜 纳 米 粒 子＿ ３ 、 四 氧 化 三 钴 纳 米 颗 粒口 、 碳 纳 米 材 料 。 、多 金 属 氧 酸 盐 。 ］ 、和 Ｒ ｕ Ｏ ＮＰ ｓ ｌ ４ 。 ｌ 均 已发 现 具 有 过 氧 化 物酶 样 活 性 。纳
３ 纳 米 材 料 模 拟 酶
的总 称 ， 它 由原 卟啉 与 Ｆ ｅ 离子组成 ， 可完 成 一 系
列 的催化 反应 ， 包 括 从 电荷 迁 移 、 小 分 子 转运 ， 到 氧 化还 原反 应等 Ｅ ２ ４ ， ｚ ｓ ］ 。 因此 ， 血 红 素 和 卟啉 结 构 的无 机模 拟酶 得 到 了广 泛 的研究 Ⅲ ２ 。 黄应 平 等 。 通 过对 血红 蛋 白进行 研 究 ， 他 们 通
成 了对人 血清 中葡 萄 糖含 量 的测 定 ， 在葡 萄 糖 浓 度 为 ５ ． ４ ４ — １ １ ． ０ ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ问的 回收率 为 ９ ８ 一 １ ０ ６ ９ ／ ６ 。
最 近 一 直 引发 人 们 的极 大研 究 兴 趣 。 自从 ２ ０ ０ ７年
阎锡蕴 院 士等首 先发 现 Ｆ ｅ 。 Ｏ 磁 性纳 米微粒 （ ＮＰ Ｓ ）
测 定 。在最 佳条件 下 ， 过氧 化氢 的线 性 范 围为 ０ ～５
Baidu Nhomakorabea
了血 红素 氨基 酸替 代 实验 ， 发 现 替换 血 红 素 的蛋 白
质构 型是 影 响蛋 白活 性 的重要 因素 。 。
血红 素 （ Ｈｅ ｍｅ ） 是 由原卟啉 （ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ｙ ｒ ｉ ｎ ） 和铁 离子 所 形 成 的 配 合 物 ， 具有重要 的生理 功能。 以血 红 素 为 辅 基 的 蛋 白称 为 血 红 素 蛋 白 （Ｈｅ ｍｏ —
３ ． １ ×１ ０ ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ范 围内成 线性 ， 对浓 度 为 ３ ． １ ６
×１ ０ ｒ ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ Ｈ。 Ｏ 进 行 平 行 测 定 ， 精 密度 （ ｎ 一 ９ ）３ ． ８ ３ ９ ／ ６ 。 由于 酞 菁 类 化 合 物 母 体 具 有 与 卟 啉 类 似 的结
ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ｓ ） ， 它是一 类 以血 红 素 为 辅 基 的 金 属 蛋 白质
×１ ０ ～ ｍｏ ｌ ／ Ｌ； 葡 萄 糖 测 定 的线 性 范 围 为 １ — １ ７
ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ 。将本 法 应 用 在 血 清 葡 萄 糖 测 定 中 ， 回收 率 平均 达 到 ９ ６ ． ４ 。
粉 状或 团块 状天 然 或人 工 材 料 ， 这 一 基 本 颗 粒 的 一
过血 红蛋 白对 Ｈ ｏ 一 ４ 一 ＡＡＰ 一 氯 代 苯 酚 显 色 体 系 的
催化 反应 的实验 证 明 ， 血 红 蛋 白测 定 Ｈ ｚ Ｏｚ 具 有 高
个 或多 个 三维尺 寸 在 １纳米 至 １ ０ ０纳米 之 间 ， 而 且 纳米颗 粒 的总数 量应 占整 个 颗粒 总 数 中 ５ ０ ％ 以上 。 纳 米材 料 由于尺 寸效 应 、 比表 面积大 ， 表 面活化 中心 多使物 质 的性质 发生 了改变 。 纳 米 材 料作 为过 氧 化物 酶模 拟物 的候选 物 质 ，
材料具 有类 似辣 根 过氧化 物 酶 的催 化 特性 以来＿ ３ ，
席永 清等 ＿ ２ 采 用血 红蛋 白作 为模 拟 酶 ， 以Ｌ 一 酪
氨酸 （ Ｉ 一 Ｔｙ ｒ ） 作为荧光底 物， 组 成 葡 萄糖 氧 化 酶 组 成偶 联催 化 反应 体 系 试 剂 ， 建 立 了 一 种新 的测 定 果 蔬 中葡 萄 糖 浓 度 的方 法 。 Ｈ： Ｏ 浓 度 在 ６ ． ３ ×１ Ｏ
的较灵 敏 度 ， 具 有 过 氧化 物 模 拟 酶 的功 能 。其 实 验 测定 Ｈ。 Ｏ 浓度为 １ ． １ ２ ×１ ０ ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ时 的重 复性
为 ２ ． １ ９ ／ ６ 。用 血 红 蛋 白作 为 模 拟 酶 替 代 过 氧 化 物
酶， 与葡 萄糖 氧化 酶组 成偶 联催 化 反应 体系试 剂 ， 完
纳 米 级结 构 材 料 简称 为 纳米 材 料 ， 广 义 上是 指 三 维空 间 中至少 有一维 处 于纳米 尺度 范 围超 精 细颗 粒 材料 的总 称 。根据 ２ ０ １ １年 １ Ｏ月 １ ８ 日欧 盟 委 员
会 通过 的定 义 ， 纳 米 材 料 是一 种 由基 本 颗粒 组 成 的
米材 料作 为过 氧化 物 酶 模 拟物 具 有 成 本低 ， 易 于制 备和 高稳 定性 的特 点 ， 在 生物 医学 和 环境 应 用 ｌ ４
许多潜 在 的应用 的优 点 。 阎锡 蕴课 题组 ２ ０ ０ ７年 发现 了磁 性 四 氧 化 三铁 纳米粒 子 （ Ｆ ｅ 。 Ｏ ＮＰ ｓ ） 具有 Ｐ ＯＤ 的催 化 活 性 ， 可 完 成对 Ｈ Ｏ 与 ３ ． ３ ， ５ ． ５ ， ＿ 四 甲基联 苯 胺 （ Ｔ ＭＢ ） 、 重 氮胺基 苯 （ Ｄ ＡＢ ） 等 催 化反 应 ， 并 生成 相 同的 反应 产 物， 显 现 出具有 与辣 根 过 氧 化 物 酶相 类 似 的 催化 功 能 。他 们 利 用 Ｆ ｅ 。 Ｏ ＭＮＰ ｓ的这 一特 性 ， 催 化 过氧 化 物 酶底 物 ２ ， ２ 氨 基一 二（ ３ － 乙基一 苯 并 噻 唑 啉磺 酸一 ６ ） 铵盐 （ ＡＢ Ｔ Ｓ ） ， 建 立 了一 个 测 定 Ｈ Ｏ 。的 比色 方