天然活性小分子作為雜交指示劑的DNA電化學(xué)生物傳感器的研制.pdf

1、DNA電化學(xué)生物傳感器具有DNA雜交反應(yīng)高度的特異性，又具有電化學(xué)傳感器靈敏度高、響應(yīng)快、操作簡(jiǎn)便、微型化、價(jià)格低廉等顯著優(yōu)點(diǎn)，成為近年國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。DNA電化學(xué)生物傳感器研制的關(guān)鍵技術(shù)之一是高靈敏度雜交指示劑的篩選。本論文以天然活性小分子為目標(biāo)，研究其在玻碳電極上的電化學(xué)性質(zhì)，建立其含量測(cè)定的差示脈沖伏安法；應(yīng)用伏安法與光譜法探討天然活性小分子與DNA相互作用的機(jī)理，并從中篩選出可以作為DNA電化學(xué)生物傳感器的高靈敏度、高特異性的雜

2、交指示劑。 研究結(jié)果表明：在pH4．0的磷酸鹽緩沖溶液中，蘆薈大黃素存在一個(gè)準(zhǔn)可逆的雙質(zhì)子雙電子轉(zhuǎn)移過(guò)程，在5×10罐～2×10-7M范圍內(nèi)，蘆薈大黃素的差示脈沖伏安峰電流與其濃度良好的線(xiàn)性關(guān)系，檢測(cè)限為3×10-8M。在pH7．4的磷酸鹽緩沖液中，蘆薈大黃素(aloe-emodin)與DNA之間的作用以嵌插結(jié)合為主。動(dòng)力學(xué)參數(shù)(α和ks)的計(jì)算結(jié)果表明，二者之間形成了一種具有電活性的超分子化合物。將蘆薈大黃素作為雜交指示劑研制

3、的DNA電化學(xué)生物傳感器，能有效識(shí)別一個(gè)或兩個(gè)堿基錯(cuò)配的DNA以及完全匹配的DNA，當(dāng)互補(bǔ)鏈DNA濃度在0．1～10μg／ml范圍內(nèi)，互補(bǔ)DNA雜交前后指示劑氧化峰電流響應(yīng)值差值與其濃度呈良好的線(xiàn)性關(guān)系，線(xiàn)性回歸方程為Alp(!aA)=0．005840C(gg／m1)+0．7753，相關(guān)系數(shù)r=0．9982，檢出限為30ng／ml(S／N=3)。 本文對(duì)姜黃素的研究結(jié)果表明，在O．1M磷酸鹽緩沖液(pH3．0)中，姜黃素于玻碳電

4、極上存在可逆的單電子轉(zhuǎn)移過(guò)程，據(jù)此，本文建立了以差示脈沖伏安掃描法檢測(cè)姜黃素含量的新方法。峰電流厶與姜黃素濃度在1．Oxl0-8M～2．5×10-7M范圍內(nèi)成線(xiàn)性關(guān)系，最低檢出限為4．0x10-9M。本法操作簡(jiǎn)單、快速、靈敏、準(zhǔn)確，可用于藥物中姜黃素含量直接測(cè)定。另外，電化學(xué)研究顯示，在pH4．0的Tris-HCl緩沖液中，姜黃素與DNA之間發(fā)生嵌插作用，形成了兩種化合物DNA-2Curcumin和DNA-Curcumin，兩者的表觀(guān)結(jié)