生物/药物小分子的可调控刺激响应性生物电催化研究

摘要

目的将具有刺激响应性的薄膜构筑于电极上，通过外界环境刺激的改变调控葡萄糖的生物电催化并实现在线调控；通过薄膜刺激响应调控异烟肼的电化学信号。 方法 通过伴刀豆球蛋白A(ConA)和葡萄糖氧化酶(GOD)之间的生物特异性识别构筑{Con A/GOD}n层层组装薄膜，考察该薄膜的pH刺激响应性及其通过pH刺激响应调控葡萄糖的生物电催化，用生化反应在线调控生物电催化；将GOD和辣根过氧化物酶(HRP)固载于聚N,N-二乙基丙烯酰胺(PDEA)和聚丙烯酸(PAA)的互穿网络水凝胶薄膜中，考察该薄膜的多刺激响应性及其通过各刺激响应调控葡萄糖的生物电催化，用生化反应在线调控生物电催化；用修饰有PDEA-PAA薄膜的电极检测异烟肼。 结果 在含与不含葡萄糖的缓冲溶液中，以双羧酸二茂铁(Fc(COOH)2)为电活性探针，在pH 4.0时，探针在{Con A/GOD}n薄膜电极上的峰电流很大，而在 pH 8.0时峰电流显著减小。通过生化反应调节溶液的pH，探针的CV 信号与用酸碱人工调节溶液的pH 检测到的信号一致。在含和不含葡萄糖的缓冲溶液中，以铁氰化钾(K3Fe(CN)6)为电活性探针，分别在pH 4.0、25℃、0 M Na2SO4和0%甲醇条件下检测探针的电化学信号，探针在PDEA-PAA薄膜电极上的峰电流显著高于分别在pH 8.0、37℃、0.3 M Na2SO4和20%甲醇条件时的峰电流。葡萄糖含量在0.5 mM–3.5 mM的范围内，探针的还原峰电流与葡萄糖含量呈线性关系。通过生化反应调节溶液的pH，探针的CV 信号与用酸碱人工调节溶液的pH检测到的信号一致。分别在25℃、0 M Na2SO4条件下检测异烟肼的电化学信号，异烟肼在 PDEA-PAA 薄膜电极上的峰电流明显高于分别在 37℃、0.3 M Na2SO4条件时的峰电流。在0.1 mM–2.0 mM的浓度范围内，异烟肼的峰电流与异烟肼的浓度呈线性关系。 结论 {Con A/GOD}n层层组装薄膜具有pH刺激响应的特性，其可通过pH调控葡萄糖的生物电催化，并实现了在线调控；PDEA-PAA 互穿网络水凝胶薄膜具有 pH、温度、硫酸钠(Na2SO4)和甲醇刺激响应的性质，其可通过各刺激响应调控葡萄糖的生物电催化，并实现了在线调控；异烟肼的电化学信号受PDEA-PAA水凝胶薄膜刺激响应的调控。

目录

第一个书签之前