基于Fe3O4@Au模拟酶智能手机比色法检测牛奶中尿酸的研究

目的 利用Fe3O4@Au的过氧化物模拟酶活性构建检测牛奶中过量尿酸的智能手机比色传感器。方法 通过单因素正交实验获取模拟酶比色和智能手机比色的最佳检测条件,利用紫外分光光度法和智能手机比色法测定不同浓度的尿酸溶液,同时评估体系的灵敏度、抗干扰性和稳定性。结果 Fe3O4@Au最优催化体系为反应温度60℃,反应时间50min及Fe3O4@Au添加量0.015g。智能手机比色体系最优相机分辨率为12 MP,光圈f值为4.00 mm,感光度(photosensibility, ISO)值为800及快门速度为0.002 s;基于智能手机比色法检测尿酸最优条件下,尿酸浓度在0.075~7.500mmol/L范围内显现出良好的线性关系,工作曲线为Y1=-47.362X1+494.35(r2=0.9918),检出限为0.043μmol/L。在实际样品检测中,加标回收率在96.90%~112.81%之间,相对标准偏差均低于4.00%。结论 基于Fe3O4@Au模拟酶活性建立的智能手机比色检测体系,具有极高的灵敏度,良好的抗干扰性和稳定性,该研究成果将为尿酸等食品成分的分析检测提供一条新的渠道。

NaYF_4∶Yb,Er纳米粒子作为过氧化物模拟酶用于尿酸检测

聚丙烯酸修饰的NaYF4∶Yb,Er纳米粒子能够有效地催化H2O2氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)产生显色反应,表现出良好的过氧化物模拟酶催化活性。本研究以TMB为模型底物,研究了催化条件(温度和pH值)对催化活性的影响。同时,结合尿酸在尿酸氧化酶作用下产生H2O2的原理,建立了比色法测定血样中尿酸含量的简便方法。在最优条件下,本方法的检测范围为1.0×10"5～2.0×10"4mol/L,检出限为5.3×10"6mol/L,并对实际样品进行测定,测定结果与临床结果一致。

Fe3O4/C微粒模拟过氧化物酶活性的研究

合成一种表面官能团为碳修饰的磁性材料模拟酶Fe3O4/C并进行表征和催化性能研究。Fe3O4/C对H2O2氧化后与四甲基联苯胺表现出良好的催化活性。Fe3O4/C与天然过氧化物酶相似,其催化特性受温度、浓度和时间的影响。试验结果表明,在温度为30℃、H2O2的浓度为0.01 mol/L和反应时间为20 min时可获得最大的催化效果。该类型纳米模拟酶相比于天然活性酶将会被广泛应用于催化和分析等领域。

结合光谱法和计算模拟分析CYP3A4酶与己烯雌酚的作用机制

本文结合分子对接、动力学模拟和光谱法,研究了己烯雌酚(Diethylstilbestrol,DES)与CYP3A4酶在模拟生理环境下(pH7.4)的相互作用机制.利用分子对接和动力学模拟方法从理论上模拟CYP3A4与DES相互作用后的构象变化情况.通过光谱法从实验角度进行验证,荧光光谱得出DES对CYP3A4的猝灭机制属于静态猝灭,红外和紫外光谱结果表明, DES与CYP3A4结合后,改变了CYP3A4的内部环境和构象.理论模拟和实验结果相互印证,为探究DES和CYP3A4的相互作用提供了重要信息和参考依据.

基于丁酸钠的新型HDAC4抑制剂的设计与模拟

组蛋白的乙酰化水平异常与多种癌症相关。研究表明,与组蛋白乙酰化水平调控相关的组蛋白去乙酰化酶4(Histone deacetylase 4,HDAC4)在鼻咽癌、胃癌、直肠癌等癌症患者体内的表达明显高于正常水平。本研究以对HDAC4具有一定活性的丁酸钠(Sodium Butyrate,NaBu)为结构基础,采用基于片段的药物设计方法(Fragment-based drug design,FBDD)设计出五个小分子化合物SBD1、SBD2、SBD3、SBD4和SBD5,进而综合利用分子对接、分子动力学模拟以及ADMET预测等分子模拟方法对这些化合物与HDAC4的作用模式进行了探索。结合自由能结果显示在丁酸钠的结构基础上适当延长linker并在尾部引入芳香环,可以有效增强此类抑制剂与HDAC4的结合强度。通过能量分解和氢键分析考察了新抑制剂与HDAC4之间的关键相互作用。此外,通过ADMET预测,所有新设计的丁酸钠衍生物均具有良好的类药性和药代动力学特性,可以作为潜在的HDAC4抑制剂。研究结论可以为新型HDAC4抑制剂的设计提供理论基础。

PDE4B专一性抑制剂选择性的起源

采用分子动力学模拟和结合自由能计算研究了PDE4B抑制剂选择性的起源.首先,探索了模拟时间、溶质介电常数、配体的电荷方案和结合自由能的计算方法对结合自由能预测值准确度的影响,确定最佳模拟条件为:模拟时间40~50 ns,溶质介电常数ε=2,采用MM/GBSA方法以及RESP配体电荷计算方案.接着,通过能量分解分析了抑制剂A33与PDE4B/PDE4D的相互作用,发现PDE4B酶上的Ile410、Gln443、Phe446和Phe506对抑制剂的选择性识别贡献较大.最后,通过位点突变方法探索了PDE4B的CR3螺旋上的Leu502残基对A33选择性所起的作用.当前的工作为设计高活性、高选择性的PDE4B抑制剂提供了有价值的结构与活性关系信息.

利用模拟酶催化显色和等温核酸扩增反应检测特定序列DNA

基于血红素（Hemin）与G-四联体（G4）所形成模拟酶的催化作用,结合等温指数扩增反应（IEX-PAR）,建立了特定序列DNA的显色检测方法.目标DNA引发IEXPAR,通过设计模板序列,IEXPAR产生大量富含鸟嘌呤的单链DNA,在K＋存在时,该单链DNA可形成G4结构,G4可以与Hemin结合形成具有过氧化物酶活性的模拟酶（Hemin-G4）,Hemin-G4催化H2 O2氧化2,2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（ABTS）,使体系颜色发生变化,反应产物最大吸收波长为421 nm.对显色反应体系中的实验参数进行了优化,包括Hemin浓度、ABTS浓度、H2 O2浓度、IEXPAR时间和显色反应时间.在最佳条件下,所建立的体系可以简便、快速检测0.1 ～ 10 nmol/L的目标DNA分子,且本方法能够很好地区分单个碱基的差别,具有良好的特异性.

基于金磁微粒模拟酶催化法检测过氧化氢的研究

采用自组装方法构建金磁微粒(Fe3O4@Au)复合纳米粒子,并表征其理化性能。评估Fe3O4@Au模拟酶的催化动力学过程,并基于其过氧化物模拟酶活性,优化出具有高灵敏度和选择性的检测过氧化氢体系。研究结果表明,Fe3O4@Au相比于天然过氧化物酶具有更小的Km数值;H2O2最佳检测条件为Fe3O4@Au浓度0.075 mg/mL、催化时间60 min和催化温度70℃;在最适检测体系下,H2O2浓度在0.005~0.08 mol/L时,吸光度数值与其具有良好线性关系,工作曲线方程为y=22.966x+0.689,检出限为4.9μmol/L。

Co_(3)O_(4)-Zn复合镀层制备及其模拟酶催化防污活性研究

将具有过氧化物酶催化活性的Co_(3)O_(4)纳米颗粒通过电沉积的方法与锌基体共沉积获得了新型的Co_(3)O_(4)-Zn金属镀层,在Co_(3)O_(4)和锌基体的共沉积过程中引入了超声波和油酸钠,在此过程中,超声波和油酸钠有力地促进了Co_(3)O_(4)在共沉积表面的分散和吸附。通过SEM、XRD、电化学测试等表征手段证明Co_(3)O_(4)以有效的结构复合到Zn基体中,而油酸钠的加入则有效地增加了Co_(3)O_(4)-Zn镀层中Co_(3)O_(4)的负载量。此外,还用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌3种典型污损细菌评估了Co_(3)O_(4)-Zn镀层的抗菌性能。Co_(3)O_(4)-Zn镀层对这3种细菌的抑制率超过98%,显示出高度和广谱的抗菌性能。研究还证明,Co_(3)O_(4)-Zn镀层在具有H2O_(2)情况下会产生超氧自由基和羟基自由基,它们在抗菌过程中起着主导的作用。最后还对复合镀层的抗菌稳定性和耐腐蚀特性进行了验证,表明复合镀层表现出良好的抗菌稳定和耐腐蚀特点。该研究结果为模拟酶催化杀菌金属基镀层的发展提供了新的可能,也为涉海设备的防污措施提供了一种新的思路。

金磁微粒模拟酶检测食品中的葡萄糖

采用水热法制备Fe3O4纳米粒子,并通过对其表面氨基化与金纳米粒子自组装方法构建金磁微粒(Fe3O4@Au),并表征其性能。在其具有模拟过氧化物酶活性的基础上结合葡萄糖在葡萄糖氧化酶作用下产生H2O2,并与过氧化物酶底物二胺盐产生显色反应的原理,建立可视化检测葡萄糖含量的简便方法,并优化葡萄糖检测体系,并对其选择性和回收率进行分析。结果表明,氨基化的Fe3O4纳米粒子可以有效固载金纳米粒子,Fe3O4@Au饱和磁化强度为43 emu/g。检测体系最优工艺组合为:Fe3O4@Au混悬液质量浓度0.15 g/mL、温度70℃、时间50 min。在优化条件下,葡萄糖在1~20 mmol/L范围内具有良好的线性关系,线性相关系数R2为0.9925,检出限为2.45μmol/L,加标回收率在96%~104%之间,并具有良好的选择性和稳定性。本研究将拓宽纳米材料模拟酶在食品检测的应用并为葡萄糖检测方法的改进提供一种新的思路。

四氧化三铁纳米粒子在酶催化领域的应用研究进展

Fe_(3)O_(4)纳米粒子(Fe_(3)O_(4)nanoparticles, Fe_(3)O_(4)NPs)具有高比表面积、超顺磁性、易改性和低毒等优点,在固定化酶和仿生催化等领域日益受到重视。综述了Fe_(3)O_(4)NPs在固定化酶和模拟酶领域的应用,论述了Fe_(3)O_(4)纳米酶、Fe_(3)O_(4)固定化酶以及Fe_(3)O_(4)印迹模拟酶的制备方法和优缺点,探讨了Fe_(3)O_(4)印迹模拟酶在农用化学品和抗菌药物催化降解、光诱导有机物催化降解、电化学传感信号放大及肿瘤治疗等方面的研究进展,总结了Fe_(3)O_(4)NPs在酶催化领域所面临的挑战和未来的发展方向。Fe_(3)O_(4)NPs的应用越来越广泛,相关的影响因素和作用机理日趋复杂,所涉及的基础理论和技术措施仍需进一步深入研究。

Fe_3O_4/g-C_3N_4磁性复合纳米材料的制备及其应用于有机磷农药检测的研究

通过原位沉淀法合成了Fe3O4/g-C3N4磁性复合纳米材料,表现出高效的过氧化物模拟酶催化活性,比单一的纳米材料的催化活性强,这归因于Fe3O4磁性纳米粒子与g-C3N4的协同催化效应。本研究以TMB为模型底物,研究了催化条件(温度和pH值)对催化活性的影响。同时结合乙酰胆碱(ATCh)在乙酰胆碱酯酶(AChE)和胆碱氧化酶(CHO)作用下产生H2O2及有机磷农药对AChE的抑制作用,建立了可视化比色法测定有机磷农药残留的简便方法。在最佳条件下,对有机磷农药氧化乐果进行了检测,检测范围为1×10-7~1×10-4 mol·L-1,检测限达到2×10-8 mol·L-1。本方法将在生物传感器构建和环境化学领域具有潜在的应用价值。

一维链状高价锰配合物[Mn_2(C_7H_4O_3)_4(CH_3OH)_2]·4H_2O_2CH_3OH的合成与结构

合成了一维链状高价锰配合物[Mn2(C7H4O3)4(CH3OH)2]4H2O2CH3OH,并对其进行了IR、X-射线衍射、UV-Vis和TG-DSC等表征。单晶衍射结果表明,该配合物晶体属三斜晶型,空间群P?晶胞参数a=7.653(5),b=10.486(7),c=12.943(8),=103.24(1),?=104.55(1),?=110.11(1),V=885.4(9)3,Z=1。UV-Vis光谱在547nm有一个吸收峰,相应于Mn(Ⅳ)的d-d电子跃迁光谱。

两类HPPD酶抑制剂的比较分子场分析研究

用比较分子场分析法 (CoMFA)研究了环己二酮类及 3 烷基酸 2 环己烯酯类化合物的结构与活性的关系 .本研究从蛋白酶与底物动力学模拟的复合物结构出发构建两类抑制剂化合物分子的构象 ,并进行了全空间搜索 ,CoMFA分析得到了较好的模型 (交叉验证回归系数q2 =0 .779,模型的线性回归系数r2 =0 .989) .该方程不仅可以帮助推测抑制剂与受体的结合方式 ,还可定量地预测结构相近的类似物活性 ,为设计合成新的HPPD酶抑制剂提供了理论依据 .

单核镍(Ⅱ)配合物[Ni(IDB)_2][C_6H_4(OH)COO].ClO_4.CH_3CH_2OH.H_2O的合成和晶体结构

标题配合物是由三齿配体N, N-二(2-苯并咪唑亚甲基)胺(IDB)、Ni(ClO4)2·6H2O与水杨酸钠在乙醇溶液中反应得到的紫色晶体。用X-射线衍射测定了其单晶结构。结果表明,该晶体属三斜晶系,P 空间群,化学式:C41H43ClN10NiO9,Mr = 914.01,a = 11.010(2),b = 13.800(3),c = 15.550(3) 牛 = 100.75(3),?= 102.97(3), = 107.56(3)? V = 2111.3(7) ?,Z = 2,F(000) = 952,Dc = 1.438 g/cm3,(MoK) = 0.591 mm-1,8215个独立可观测点(I>2(I))。最终偏离因子R(I>2(I)):R = 0.0591, wR = 0.1325;R(全部数据): R = 0.1302,wR = 0.1572。结构分析表明,镍(Ⅱ)分别与2个IDB配体中的苯并咪唑的4个氮和胺基的2个氮配位形成畸变的八面体构型。

双锌配合物Zn_2(DTPB)Cl_4水解DNA

本工作用光谱表征、电泳分离及高效液相色谱(HPLC)等方法考察了双锌配合物Zn2(DTPB)Cl4(DTPB=1,1,4,7,7-五(2'-苯并咪唑-2-基甲基)三氮杂庚烷)与DNA的结合及其导致的DNA水解断裂作用。结果表明Zn2(DTPB)Cl4是DNA水解的有效促进剂,以超螺旋DNA作为水解底物,其消失的反应符合准一级速率定律,初步估算其速率常数为2.4×10-5s-1。在低离子强度的中性或弱酸性缓冲溶液中,显示出最佳的DNA水解断裂活性,断裂产物可用于进一步的酶学操作和末端标记实验。

作为超分子水解酶模型的环糊精支载超亲核催化剂的合成

烷氨基吡啶化合物是酰化和水解反应的超亲核催化剂,而β-和γ-环糊精则是最为常用的超分子受体。本文通过间臂将烷氨基吡啶催化基团引入到这两种环糊精母体上,设计合成出β-和γ-环糊精支载的超亲核催化剂。作为一种水解酶的模型,此催化剂在乙酸对硝基苯酯的水解反应中显示出了比烷氨基吡啶试剂和环糊精更高的活性。

基于理论计算探究CYP4F12催化花生四烯酸机制

为分析细胞色素P450(CYP)4F12催化花生四烯酸(AA)的反应过程,使用密度泛函理论(DFT)、同源建模、分子对接和分子动力学(MD)模拟进行计算研究。基于花生四烯酸与血红素基团最终氧化物(Cpd I)模型的密度泛函理论计算表明,ω-2位点羟基化的能垒比其他潜在代谢位点的能垒低约5~26 kJ/mol。ERRAT、PROCHECK等证实建模蛋白具有良好的结构特征。分子对接与分子动力学模拟的结果表明,ω-2位点在催化过程中更易接近活性氧原子,且活性位点附近氨基酸残基Asn122和Ser399在稳定底物中起主要作用。结合自由能分析也表明,氨基酸残基Asn122和Ser399对催化发生具有重大贡献。研究揭示CYP4F12催化花生四烯酸的结合模式,为研究CYP4酶提供了研究思路和理论指导。

基于Cu_2WS_4纳米晶的电致化学发光分析法对甲胎蛋白的检测

电致化学发光分析法因其具有灵敏度高、线性范围宽的特点,常常应用于物质的分析检测当中。Cu_2WS_4纳米晶是一种新型的三元金属硫化物半导体材料,研究表明其具有过氧化氢模拟酶的性质,但在电致化学发光领域的研究较少。故该文基于Cu_2WS_4纳米晶,制备了一个直接型电致化学发光免疫传感器用于灵敏检测甲胎蛋白(AFP)。研究表明Cu_2WS_4纳米晶是能显著提高发光材料N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺(ABEI)的电致化学发光信号强度,且所构建的传感器对AFP的检测表现出良好的线性关系以及表现出较好的稳定性和选择性。因此,该基于Cu_2WS_4纳米晶的传感器可扩展到其他严重疾病标志物的灵敏检测,为疾病的早期诊断提供新的检测方法。

塑料中PAEs环境污染物向食品模拟物中迁移及对CYP3A4和芳香化酶的影响

目的:探讨塑料中PAEs向食品模拟物中迁移的规律,阐明PAEs对代谢酶CYP3A4和芳香化酶表达水平的影响。方法:利用GC-FID建立不同食品模拟物中5种PAEs类化合物检测方法,检测不同食品模拟物中PAEs类化合物的迁移量。采用q RT-PCR技术检测PAEs类化合物对肝脏代谢酶CYP3A4和睾丸间质细胞中芳香化酶m RNA转录水平的影响,采用荧光免疫组织化学技术分析对其蛋白表达的影响。结果:不同食品模拟物中5种PAEs类化合物迁移量不同,其中以异辛烷中迁移量最大,而且迁移量随着时间的延长而增加。PAEs类化合物显著诱导肝脏中代谢酶CYP3A4基因表达,而对睾丸中芳香化酶基因表达具有极显著的抑制作用。结论:PAEs类化合物在不同极性食品中迁移量不同,脂溶性越高迁移量越大;PAEs类化合物对肝脏CYP3A4和睾丸芳香化酶表达有显著影响,影响体内类固醇激素的浓度,从而表现出生殖内分泌毒性。