一種聚聯乙炔變色囊泡及其用于β-葡萄糖醛酸酶活性分析的應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種聚聯乙炔變色囊泡及用于β-葡萄糖醛酸酶活性分析的應用，該聚聯乙炔變色囊泡是由兩種聯乙炔單體聚合而成，可以用于聚聯乙囊泡用于分析β-葡萄糖醛酸酶活性和構建高通量篩選酶抑制劑，在分析β-葡萄糖醛酸酶活性時，酶能夠特異性的水解聚聯乙炔微囊表面的糖苷基團，引發沿3-硝基-4-羥基芐醇連接鏈的自分解反應，從而引起聚聯乙炔微囊發生變色，并產生熒光，通過分析顏色變化程度和熒光增強程度，即可實現對β-葡萄糖醛酸酶活性的實時檢測。能夠實現肉眼直接觀察結果，并且具有簡單、快速、靈敏度高等特點。同時，本發明可與高通量的微孔板模式兼容，可實現對β-葡萄糖醛酸酶抑制劑的高通量篩選。
【專利說明】一種聚聯乙炔變色囊泡及其用于β-葡萄糖醛酸酶活性分析的應用
【技術領域】
[0001]本發明屬于生物化學分析領域，具體涉及一種聚聯乙炔變色囊泡及其用于β-葡萄糖醛酸酶活性分析的應用。
【背景技術】
[0002]聚聯乙炔(PDA)是由單體含聯乙炔結構的化合物聚合形成，作為一類重要的共軛聚合物，PDA具有以下幾個優點:1)PDA的單體可以由254nm紫外燈或、射線引發聚合，由二乙炔進行1，4加成形成烯-炔共軛骨架，不需要催化劑或引發劑，使得PDA的制備非常簡單而環保。2) PDA單體在未聚合前為無色，當聚合后變為藍色，在640nm處出現最強吸收，受到外界環境的刺激后，聚合物顏色能夠由藍變為紅色，在550nm處出現最強吸收，這一顏色的轉變可以通過肉眼感知，使得PDA在比色傳感中的具有獨特的優勢。3) PDAs的藍色狀態是沒有熒光的，而其紅色狀態顯紅色熒光，因此，可以用于構建以熒光為基礎的傳感系統。人們利用以上特點開發出了大量基于PDA的囊泡和薄膜傳感系統用于檢測生物和化學中重要的分子。目前，人們利用PDA囊泡的變色和熒光特性實現了對病毒、蛋白質、細菌等多種分析物的檢測。[0003]自分解消除反應是指，在由復雜結構組成的化合物中，當某個基團被破壞或移除時，整個化合物結構發生分子內自發電子轉移，從而引起整個結構的消除反應，使得化合物由復雜結構分解為數個簡單的結構。
[0004]β -葡萄糖醛酸酶是一種酸性水解酶，廣泛存在于生物體內，能夠催化水解含有β-D-葡萄糖醛酸苷化合物。目前，該酶已被作為腫瘤的標記物，腫瘤前藥物治療的轉化酶，以及基因運輸載體的追蹤酶而得到了廣泛的研究。同時，該酶在體內的表達含量與多種疾病相關，如關節炎、細菌和病毒感染、癌癥等。近幾年，人們開發了熒光成像、核磁共振成像及放射元素成像法來研究該酶在體內外的活性，然而這些方法都需要昂貴的儀器作為支撐，且操作步驟繁瑣，成本高，不利于酶活性研究和相關的酶抑制劑篩選。因此，開發簡單、快速的方法來分析該酶活性依然非常必要。
【發明內容】
[0005]為了實現對酶活性的快速分析，本發明的目的在于，提供一種聚聯乙炔變色囊泡及其用于β_葡萄糖醛酸酶活性分析的應用。
[0006]為了實現上述任務，本發明采取如下的技術解決方案:
[0007]—種聚聯乙炔變色囊泡，其特征在于，由兩種聯乙炔單體聚合而成，所述兩種聯乙炔單體分別為:
[0008]I)結構如式(I )的10，12-二十五二炔羧酸(PCDA)；
[0009]2)結構如式(II)的對10，12- 二十五二炔羧酸的羧基端進行共價修飾后得到的帶有β -D-葡萄糖醛酸糖苷配體和能夠發生自分解反應的3-硝基-4-羥基芐醇連接鏈的新單體(PCDA-GlcA):
[0010]
【權利要求】
1.一種聚聯乙炔變色囊泡，其特征在于，由兩種聯乙炔單體聚合而成，所述兩種聯乙炔單體分別為: 1)結構如式(I)的10，12-二十五二炔羧酸(PCDA)； 2)結構如式(II)的對10，12-二十五二炔羧酸的羧基端進行共價修飾后得到的帶有β -D-葡萄糖醛酸糖苷配體和能夠發生自分解反應的3-硝基-4-羥基芐醇連接鏈的新單體(PCDA-GIcA)；
2.如權利要求1中所述的聚聯乙炔變色囊泡的制備方法，其特征在于，將式(I)和式(II)所示的聯乙炔單體按照摩爾比7:3的量溶解于氯仿中，在旋轉蒸發儀中除去所有溶劑，然后加入去離子水80°C超聲20分鐘,用0.4μ m的濾膜過濾后,4°C避光保存,在使用前用254nm的紫外燈照射15分鐘進行光聚合，得到聚聯乙炔變色囊泡。
3.權利要求1所述的聚聯乙炔變色囊泡用于分析β_葡萄糖醛酸酶活性和構建高通量篩選酶抑制劑的應用。
4.如權利要求3所述的應用，其特征在于，在進行抑制劑篩選時，將不同濃度的β-葡萄糖醛酸酶抑制劑與葡萄糖醛酸酶混合后，加入到聚聯乙炔囊泡溶液中，由于不同濃度抑制劑對酶活性的抑制效果不同，導致引起的聚聯乙炔囊泡的變色程度和熒光增強程度不同，在分析抑制劑濃度與顏色變化程度以及熒光增強程度之間的關系后，可以得到在酶活性被抑制一半時所需的抑制劑的濃度，即IC5tl值。
5.如權利要求3所述的應用，其特征在于，在進行β_葡萄糖醛酸酶活性分析時，利用酶能夠特異性的水解囊泡表面的β -D-葡萄糖醛酸苷，引發分子內沿3-硝基-4-羥基芐醇連接鏈的自發消除反應，并使得連接鏈上的氨基裸露，引起微囊之間的靜電相互吸引，從而導致微囊共軛結構構象的變化，產生變色和熒光增強，通過實時分析顏色變化程度，實現對β-葡萄糖醛酸酶的實時檢測。
【文檔編號】C09K11/06GK103910828SQ201410114287
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】王進義, 王東恩 申請人:西北農林科技大學