本发明专利技术涉及细胞色素Ｃ分子自组装纳米有序复合结构组装体及制法，以羟基磷灰石纳米粒子为基本单元，在三维空间组装成纳米γ－氧化铝模板／羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体（组装体１），然后与细胞色素Ｃ组装，得到细胞色素Ｃ／γ－氧化铝模板／羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体，其细胞色素Ｃ平均表面含量为４．５×１０↑［－１０］～９．７×１０↑［－１０］ｍｏｌ.ｃｍ↑［２］（组装体２）；其制法：将孔径５０～２００ｎｍ的γ－氧化铝模板浸入１～２ｗｔ％的纳米羟基磷灰石溶液中超声１分钟，暗处组装４小时，取出用二次蒸馏水洗净得到组装体１；将此组装体修饰的电极置于１００μｍｏｌ／Ｌ的细胞色素Ｃ溶液中，继续暗处组装８小时后洗净得到组装体２。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物纳米电化学及电分析领域。涉及一种细胞色素C分子自组装纳米有序复合结构组装体及制备方法，为研究细胞色素C等生物分子直接电化学提供一种理想的平台。
技术介绍
细胞色素C在呼吸链中起着电子载体的作用，研究其在电极上的直接电化学，对于了解生命体内能量转换和物质代谢具有重要的意义。然而，细胞色素C在裸固体电极上的电化学活性极差，这是由于细胞色素C的电活性集团深埋在多肽链内部，与电极表面距离较远，很难与电极表面直接交换电子。利用氧化铝、金纳米粒子等电子传递促进剂修饰电极表面，可实现细胞色素C与电极之间直接快速的电子传递。目前金纳米粒子的制备方法通常先将重量百分含量为0.01％氯金酸水溶液50mL加热至沸腾，然后加入重量百分含量为1％柠檬酸三钠溶液0.5mL，继续煮沸15分钟后，冷却至室温于阴凉处保存备用。现有技术存在的主要问题是金纳米粒子不稳定，易团聚，一般只能保存15天左右，且用于制备金纳米粒子的氯金酸试剂价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的是建立一种结构有序、生物活性好、制备简单、价格低廉、稳定的细胞色素C分子自组装纳米有序复合结构组装体及制备方法。实现本专利技术目的的技术方案是一种用于修饰玻碳电极促进细胞色素C电子传递用的分子自组装纳米有序复合结构组装体，是利用自组装技术，以羟基磷灰石纳米粒子为基本单元，在三维空间组装成纳米γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体，然后再与细胞色素C组装成细胞色素C/γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体，该组装体制备方法如下述将孔径为50～200nm的多孔γ-氧化铝模板浸入重量百分含量为1～2％的纳米羟基磷灰石溶液中超声1分钟，暗处组装4小时，取出后用二次蒸馏水清洗干净，以除去弱吸附的羟基磷灰石，得到γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组合体；再将此组装体固定在处理好的玻碳电极(Φ＝3mm)表面上，并置于100μmol/L的细胞色素C溶液中暗处继续组装8小时，取出后，再用二次蒸馏水冲洗以除去弱吸附的细胞色素C，得到所述的细胞色素C/γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体。上述的一种用于修饰玻碳电极促进细胞色素C电子传递用的分子自组装纳米有序复合结构组装体，其所述制得的细胞色素C/γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体，其细胞色素C平均表面含量为4.5×10-10～9.7×10-10mol·cm-2。上述的γ-氧化铝模板是用草酸-电解法制得以重量百分含量为99.99％的高纯铝箔为阳极，以铂片作阴极，工作电压40～80V，在重量百分含量为4％草酸溶液中电解4小时，利用反向电解法剥离氧化铝模板，得到孔径约为50～200nm的多孔γ-氧化铝模板。上述的纳米羟基磷灰石用沉淀法制得超声处理氢氧化钙溶液，然后向其中滴加磷酸，其产物经陈化、过滤、干燥后，得到纳米羟基磷灰石晶体。本专利技术与现有技术相比具有显著的技术进步和明显的效果将孔洞分布均匀有序，且大小可控、方便易得的纳米γ-氧化铝模板，与具有良好的生物相容性，无毒，对大部分人体蛋白具有亲和性、制备简单、价格低廉且能长期稳定储存的纳米羟基磷灰石粉末(克服了金纳米粒子稳定性差的缺点)，和细胞色素C采用分子自组装技术组装成的细胞色素C/γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体，具有生物活性好、制备简单、价格低廉、稳定不易团聚，可以长期保存，具有良好的生物相容性，无毒，对大部分人体蛋白具有亲和性。附图说明图1是细胞色素C/γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体结构示意2是电化学测量装置简3是本专利技术细胞色素C/γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体修饰的玻碳电极、γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米复合结构组装体修饰的玻碳电极、细胞色素C修饰的玻碳电极，分别在0.2mol/L HAc-NaAc缓冲液中扫描速度为0.2Vs-1时的循环伏安曲线；其中，1-玻碳电极 2-细胞色素C/γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体 3-细胞色素C/γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体修饰的玻碳电极、γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体修饰的玻碳电极或细胞色素C修饰的玻碳电极4-Ag/AgCl(饱和KCl)参比电极 5-对电极6-电解池 7-0.2mol/L HAc-NaAc缓冲液8-电化学分析仪 9-细胞色素C/γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体修饰玻碳电极在0.2mol/LHAc-NaAc缓冲液中扫描速度为0.2Vs-1时的循环伏安曲线10-细胞色素C修饰玻碳电极在0.2mol/L HAc-NaAc缓冲液中扫描速度为0.2Vs-1时的循环伏安曲线 11-γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体修饰玻碳电极在0.2mol/L HAc-NaAc缓冲液中扫描速度为0.2Vs-1时的循环伏安曲线。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术作进一步描述实施例1(细胞色素C/γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体的制备)(1)γ-氧化铝模板的制备用草酸-电解法制备γ-氧化铝模板，以重量百分含量为99.99％高纯铝箔为阳极，以铂片作阴极，工作电压40V，在4％草酸溶液中电解4小时，利用反向电解法剥离γ-氧化铝模板，即得到孔径约50nm的微孔γ-氧化铝模板，备用。(2)纳米磷灰石的制备用沉淀法制备纳米羟基磷灰石，用超声处理30mL其浓度为0.3mol/L氢氧化钙溶液10min，然后向其中滴加重量百分含量为0.017％的磷酸20mL，控制滴定速度约为1mL/min，其产物经陈化24小时，过滤，置于真空烘箱中100℃烘干24小时，得到纳米羟基磷灰石晶体，备用。(3)玻碳电极的处理分别用粒径为1.0、0.3、0.05μm的α-Al2O3粉机械抛光图1中圆柱形玻碳电极1上表面，在二次蒸馏水中超声处理后，在2mmol/L K3+0.5mol/L KCl溶液中扫描，直至得到稳定的标准循环伏安图，表明玻碳电极处理完毕。(4)细胞色素C/γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体的制备将步骤(1)制得的孔径约为50nm的微孔γ-氧化铝模板，浸入上述步骤(2)得到的纳米羟基磷灰石1wt％的溶液中超声1分钟，组装4小时，取出后用二次蒸馏水将其清洗干净，得到γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体；用熔融态石蜡将该组装体固定在上述步骤(3)处理好的圆柱形玻碳电极顶部表面上(见图1)，再将该组合体修饰的电极置于100μmol/L细胞色素C溶液中暗处继续组装8小时，取出后再用二次蒸馏水冲洗以除去弱吸附的细胞色素C，即得到用于修饰玻碳电极的分子自组装细胞色素C/γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体2(见图1)，其细胞色素C平均表面含量约为9.7×10-10mol·cm-2。实施例2(细胞色素C/γ-氧化铝模板/羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体的制备)(1)纳米γ-氧化铝模板的制备用草酸-电解法制备纳米γ-氧化铝模板，以重量百分含量为99.99％高纯铝箔为阳极，以铂片作阴极，工作电压80V，在4％草酸溶液中电解4小时，利用反向电解法剥离γ-氧化铝模板，即得到孔径约为200nm的微孔γ-氧化铝模板，备用。(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于修饰玻碳电极促进细胞色素Ｃ电子传递用的分子自组装纳米有序复合结构组装体，是利用自组装技术，以羟基磷灰石纳米粒子为基本单元，在三维空间组装成纳米γ－氧化铝模板／羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体，然后再与细胞色素Ｃ组装成细胞色素Ｃ／γ－氧化铝模板／羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体，该组装体制备方法如下述：将孔径为５０～２００ｎｍ的多孔γ－氧化铝模板浸入重量百分含量为１～２％的纳米羟基磷灰石溶液中超声１分钟，暗处组装４小时，取出后用二次蒸馏水清洗干净，以除去弱吸附的 羟基磷灰石，得到γ－氧化铝模板／羟基磷灰石纳米有序复合结构组合体；再将此组装体固定在处理好的玻碳电极（Φ＝３ｍｍ）表面上，并置于１００μｍｏｌ／Ｌ的细胞色素Ｃ溶液中暗处继续组装８小时，取出后，再用二次蒸馏水冲洗以除去弱吸附的细胞色素Ｃ，得到所述的细胞色素Ｃ／γ－氧化铝模板／羟基磷灰石纳米有序复合结构组装体。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：秦玉华，关晓辉，孙墨杰，杨迎军，鲁敏，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]
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