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《中国食品科学技术学会第十五届年会论文摘要集》2018年
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基于纳米氧化铜模拟HPO酶特性检测血清中葡萄糖

侯娇娇  王丽  
【摘要】:本文中,我们发现氧化铜纳米颗粒具有加卤酶(haloperoxidase,HPO)的特性,即CuO在卤素离子(X~(-1))存在下催化氧化H_2O_2,产生活性卤素物质(RHS),RHS具有很强的氧化性,它能够催化显色底物TMB显蓝色,而且表现出比CuO-H_2O_2体系更深的颜色。酶动力学实验表明,H_2O_2,Cl~(-1),TMB构成的三底物酶反应动力学符合米氏模型,三个底物的Km分别为0.556 mM,16.2 mM,0.605 mM。通过比较催化速率常数,CuO(Kcat为10~(-5)s~(-1)数量级)模拟HPO酶催化速率比天然的HPO酶低(Kcat为10~1~10~2s~(-1)数量级),而与现有文献报道的V_2O_5,CeO_(2-x)(两者Kcat为10~(-6)~10~(-5)s~(-1)数量级)模拟HPO酶的催化速率相似;CuO模拟HPO酶的催化机制与天然HPO酶一致,都符合乒乓机制,即CuO纳米颗粒首先与H_2O_2结合生成过氧化物中间体,再与第二个底物Cl~-反应生成活性卤素物质,接着该物质与TMB反应;同时,卤素离子加速了纳米颗粒表面Cu~(2+)和Cu~+的相互转换。利用纳米氧化铜模拟HPO酶特性,我们发展了H_2O_2显色传感器,线性范围和检测限分别是2.5μmol/L~0.2 mmol/L和2.5μmol/L;基于葡萄糖氧化酶催化氧化葡萄糖生成双氧水和葡萄糖酸,我们将其应用到葡萄糖的检测,线性范围和检测限分别是10μmol/L~0.3mmol/L和10μmol/L,在实际血清样本的检测中,该方法与己糖激酶法相比,偏差为1.5%,没有显著性差异。与CuO-H_2O_2体系相比较,双氧水和葡萄糖的检测灵敏度分别提高了40倍和20倍。
【作者单位】:浙江工商大学食品与生物工程学院
【分类号】:R446.1;TB383.1

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