一种检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器及质谱检测方法技术

本公开提供了一种检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器及质谱检测方法，包括移动装置、反应纸条、检测纸条、样品输入部件、电压导针；所述移动装置安装在反应纸条上，所述移动装置为能够使反应纸条接触检测纸条或远离检测纸条的装置；所述反应纸条负载丁酰胆碱酯酶探针，所述丁酰胆碱酯酶探针包括金纳米颗粒和式Ⅰ所示化合物，金纳米颗粒和式Ⅰ所示化合物通过Au‑S键连接，

An Integrated Reactor for Detecting Butyryl Cholinesterase and Its Mass Spectrometric Detection Method

【技术实现步骤摘要】
一种检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器及质谱检测方法
本公开属于分析检测
，涉及一种检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器及质谱检测方法。
技术介绍
这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。丁酰胆碱酯酶(BuChE)主要由肝脏合成并立即释放到血浆中，因此血清中丁酰胆碱酯酶的活性是测定肝细胞蛋白质合成功能的灵敏指标。临床中，测定血清丁酰胆碱酯酶活性是诊断有机磷化合物如有机磷毒气、有机磷农药和可卡因等中毒的重要途径之一。另外，近年来研究表明，丁酰胆碱酯酶的活性与许多神经性疾病机制相关，如可用与协助阿尔茨海默症的诊断。因此，BuChE是一项重要的酶学指标，开发相应的检测装置具有重要的意义。据本公开专利技术人研究了解，目前测定丁酰胆碱酯酶常用的测定方法有：pH指示剂试纸法、pH差示法、免疫分析法、连续监测法、比色法等。临床生化检验中以连续监测法和比色法应用最多，pH差示法由于方法简单，也较常用。连续监测法主要用自动生化分析仪测量血浆(血清)中的活力。将血浆(血清)样品与商品试剂盒溶液(主要成分为DTNB、碘化丁酰硫代胆碱和磷酸盐缓冲液)1：150混合后，通过连续监测反应体系90s内的吸光度变化来计算丁酰胆碱酯酶的活性。目前临床检验科即采用此检测方法，其特点是试剂商品化，不需终止反应，检验迅速，但对检验设备要求较高。Ellman比色法的原理为丁酰胆碱被丁酰胆碱酯酶水解生成丁酸和胆碱，胆碱与5,5-二硝基-双-2硝基苯甲酸(DTNB)生成黄色物质，通过对黄色物质的测定来推算反应体系中的丁酰胆碱酯酶的含量。此方法的灵敏度较高，但较易受到反应体系中其它物质的干扰而产生误差。pH差示法是用丁酰胆碱作基质，丁酰胆碱酯酶水解丁酰胆碱生成乙酸会引起pH值下降，通过pH的降低来计算酶活性。该法快速简单，但在测全血丁酰胆碱酯酶活性的时候需要抑制掉乙酰胆碱酯酶活性，否则会对结果产生影响。据本公开专利技术人研究发现，以上方法存在操作过程繁琐、误差较大、样品量大、成本较高、检测时间较长等缺陷。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本公开基于酶反应器的恒温保湿的特点以及质谱精确快速高通量的优势，建立快速高效的集反应和检测于一体的反应器质谱法检测丁酰胆碱酯酶，然而，现有技术中并没有关于检测丁酰胆碱酯酶一体化的反应器，从而难以实现快速高效的质谱法检测丁酰胆碱酯酶，因而本公开的目的是提供一种检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器及质谱检测方法。为了实现上述目的，本公开的技术方案为：一方面，一种检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器，包括移动装置、反应纸条、检测纸条、样品输入部件、电压导针；所述移动装置安装在反应纸条上，所述移动装置为能够使反应纸条接触检测纸条或远离检测纸条的装置；所述反应纸条负载丁酰胆碱酯酶探针，所述丁酰胆碱酯酶探针包括金纳米颗粒和式Ⅰ所示化合物，金纳米颗粒和式Ⅰ所示化合物通过Au-S键连接，所述检测纸条设有能够与纸喷雾质谱检测装置配合的尖端；所述样品输入部件为能够将检测样品输送至反应纸条的装置，所述样品输入部件与反应纸条配合；所述电压导针为能够将高压直流电源提供的电压提供给检测纸条的导针。本公开的一体化反应器设置反应纸条和检测纸条，丁酰胆碱酯酶能够将反应纸条中的丁酰胆碱酯酶探针降解形成游离的胆碱，通过反应纸条与检测纸条的配合，将游离的胆碱分离至检测纸条，然后施加高压对检测纸条进行纸喷雾质谱检测，通过检测游离的胆碱的量对丁酰胆碱酯酶进行定量分析。通过金纳米颗粒固定丁酰胆碱，能够保证丁酰胆碱酯酶探针更好的负载在反应纸条上，防止未降解的丁酰胆碱酯酶探针进入检测纸条，实现对丁酰胆碱酯酶精确定量。另一方面，一种检测丁酰胆碱酯酶的质谱检测方法，提供上述一体化反应器，将反应纸条远离检测纸条，通过样品输入部件将样品输送至反应纸条，反应后，将反应纸条与检测纸条接触，通过样品输入部件向反应纸条注入溶剂，使反应后的游离的胆碱信号分子进入检测纸条，然后将反应纸条远离检测纸条，将电压导针与检测纸条配合，通过纸喷雾质谱检测法检测检测纸条中的胆碱信号分子。本公开的有益效果为：1.本公开通过反应纸条中设有丁酰胆碱酯酶探针，能够与丁酰胆碱酯酶实现特异性反应，并通过移动装置和样品输入部件将反应后的胆碱信号分子输送至检测纸条，最终通过纸喷雾质谱法对丁酰胆碱酯酶进行定量检测，该反应器实现了丁酰胆碱酯酶反应、分离和检测的一体化，操作方法简单、便于携带和运输。2.本公开的反应器对样品的用量要求较低、反应时间短，能够实现即采即测，可最大程度的减少酶活性的损失。3.本公开提供的检测方法对丁酰胆碱酯酶检测具有高灵敏度、快速稳定、操作简便、高准确度等优点。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1为本公开实施例1的检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器的结构示意图；图2为梯子形3D支架结构示意图；图3为本公开实施例1的检测过程示意图；图4为本公开实施例1检测丁酰胆碱酯酶的标准曲线；图5为本公开实施例1检测血清中丁酰胆碱酯酶的表征图；其中，1、微量注射器(100μL)，2、高压直流电源，3、磁体胶带，4、检测纸条，5、小孔，6、反应单元，7、磁铁，8、温控箱，9、梯子形3D支架，10、水槽&隔离垫，11、加热片。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。基于现有技术中没有关于检测丁酰胆碱酯酶一体化的反应器导致的无法实现快速高效的集反应和检测一体化的不足，为了解决如上的技术问题，本公开提出了一种检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器及质谱检测方法。本公开的一种典型实施方式，提供了一种检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器，包括移动装置、反应纸条、检测纸条、样品输入部件、电压导针；所述移动装置安装在反应纸条上，所述移动装置为能够使反应纸条接触检测纸条或远离检测纸条的装置；所述反应纸条负载丁酰胆碱酯酶探针，所述丁酰胆碱酯酶探针包括金纳米颗粒和式Ⅰ所示化合物，金纳米颗粒和式Ⅰ所示化合物通过Au-S键连接，所述检测纸条设有能够与纸喷雾质谱检测装置配合的尖端；所述样品输入部件为能够将检测样品输送至反应纸条的装置，所述样品输入部件与反应纸条配合；所述电压导针为能够将高压直流电源提供的电压提供给检测纸条的导针。本公开的一体化反应器设置反应纸条和检测纸条，丁酰胆碱酯酶能够将反应纸条中的丁酰胆碱酯酶探针降解形成游离的胆碱，通过反应纸条与检测纸条的配合，将游离的胆碱分离至检测纸条，然后施加高压对检测纸条进行纸喷雾质谱检测，通过检测游离的胆碱的量对丁酰胆碱酯酶进行定量分析。通过金纳米颗粒固定丁酰胆碱，能够保证丁酰胆碱酯酶探针更好的负载在反应纸条上，防止未降解的丁酰胆碱酯酶探针进入检测纸条，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器，其特征是，包括移动装置、反应纸条、检测纸条、样品输入部件、电压导针；所述移动装置安装在反应纸条上，所述移动装置为能够使反应纸条接触检测纸条或远离检测纸条的装置；所述反应纸条负载丁酰胆碱酯酶探针，所述丁酰胆碱酯酶探针包括金纳米颗粒和式Ⅰ所示化合物，金纳米颗粒和式Ⅰ所示化合物通过Au‑S键连接，

【技术特征摘要】
1.一种检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器，其特征是，包括移动装置、反应纸条、检测纸条、样品输入部件、电压导针；所述移动装置安装在反应纸条上，所述移动装置为能够使反应纸条接触检测纸条或远离检测纸条的装置；所述反应纸条负载丁酰胆碱酯酶探针，所述丁酰胆碱酯酶探针包括金纳米颗粒和式Ⅰ所示化合物，金纳米颗粒和式Ⅰ所示化合物通过Au-S键连接，所述检测纸条设有能够与纸喷雾质谱检测装置配合的尖端；所述样品输入部件为能够将检测样品输送至反应纸条的装置，所述样品输入部件与反应纸条配合；所述电压导针为能够将高压直流电源提供的电压提供给检测纸条的导针。2.如权利要求1所述的检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器，其特征是，样品输入部件为微量注射器；优选的，所述电压导针为微量注射器的针头。3.如权利要求1所述的检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器，其特征是，所述反应纸条设有多个反应单元，相邻反应单元之间采用蜡间隔；所述检测纸条设有多个检测单元，反应纸条与检测纸条接触时，每个检测单元均对应一个反应单元，每个检测单元均设有尖端；优选的，所述尖端为三角形结构的角尖端。4.如权利要求1所述的检测丁酰胆碱酯酶的一体化反应器，其特征是，包括箱体，所述反应纸条、检测纸条设置在箱体内，箱体开设与样品输入部件、电压导针配合的通孔；优选的，所述移动装置包括磁铁和磁性胶带，反应纸条的两端分别粘有一个磁性胶带，磁性胶带与箱体...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐波，刘慧敏，陈蓁蓁，杨燕美，佟丽丽，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：山东,37