本发明专利技术公开了一种可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针，该纳米金探针包括纳米金颗粒，纳米金颗粒上修饰有纤维二糖和6-巯基己-1-醇。该纳米金探针的制备方法为：在配好的纤维二糖溶液中加入氯金酸溶液和硼氢化钠溶液，充分反应后，将得到的反应产物低速离心纯化以去除沉积颗粒，再于上清液中加入6-巯基己-1-醇进行培养，培养完成后高速离心纯化，将高速离心后的沉淀重溶于超纯水中，得到含有可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针的溶液。本发明专利技术的纳米金探针具有灵敏度高、特异性强、检测精度高、绿色环保等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种检测生物酶的探针及其制备方法，尤其涉及一种检测纤维二糖酶的探针及其制备方法。
技术介绍
纤维素酶是一种多组分的复合酶，它包括内切型葡聚糖酶(EC3. 2. I. 4，也称Cx酶、CMC酶)、外切型葡聚糖酶(EC3. 2. I. 91，也称C1、微晶纤维酶)和纤维二糖酶(EC3. 2. I. 21，也称葡萄糖苷酶)等三种主要组分。普遍认为在将天然纤维素降解成葡萄糖的过程中，必须依靠这三种组分的协同作用才能完成。纤维素大分子首先在C1酶和Cx酶的作用下逐步降解成纤维二糖，而纤维二糖酶则进一步将纤维二糖水解成葡萄糖。 目前应用最广、研究最为深入的纤维素酶生产菌种是里氏木霉(Trichodermareesei)的优良突变株。在该菌种的纤维素酶制剂中，内切型及外切型_葡聚糖酶活力较高，但不足之处是纤维二糖酶产量很低。在利用纤维素酶制剂水解纤维素的过程中，常常由于纤维二糖酶的活力很低造成纤维二糖的累积，而纤维二糖又会对纤维素酶的催化作用形成强烈的反馈抑制。在纤维素酶解过程中提高纤维二糖酶的活力意味着提高纤维素水解效率和葡萄糖产量。因此，采用纯化的纤维二糖酶、固定化酶技术等多种方法被广泛用于增强反应体系中纤维二糖酶的活力，而纤维二糖酶的活性成为衡量这些方法优越性的重要指标。目前，对于纤维二糖酶活性的测定普遍采用的方法中，Barush和Swiain法是以水杨苷为酶反应底物，检测水解后产生的极微量的葡萄糖，反应易受干扰，且检测灵敏度不高；荧光法灵敏度高且快速，但是由于实验过程操作复杂，且重现性不好，现在应用不多；比色法是以对硝基苯基-β -D-葡萄糖苷(pNPG)为酶底物，检测底物水解后释放出来的对硝基苯酚，而对硝基苯酚是一种很难被生物降解的、危害环境的高毒性有机物。因此，研究一种灵敏度及精确度高且对环境无害的纤维二糖酶活性检测方法是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种灵敏度高、特异性强、检测精度高、绿色环保的可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针，还提供一种工艺简单、操作方便、制备成本低廉、且对环境无害的该纳米金探针的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为一种可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针，所述纳米金探针包括纳米金颗粒，所述纳米金颗粒上修饰有纤维二糖和6-巯基己-I-醇(MCH)。上述的可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针，所述纳米金探针的粒径优选为30 nm 80 nm。上述的可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针，所述纳米金探针的Zeta电位优选为-30 mV -40 mV。上述本专利技术的纳米金探针主要是基于纳米金颗粒能够在不破坏生命物质结构和功能的前提下提供光电检测信号，纳米金颗粒的粒径大小以及颗粒间的相对距离会影响其稳定性以及光学性质，从而提供可供检测的光学信号。本专利技术的纳米金探针表面修饰的纤维二糖使纳米金颗粒之间增加了排斥力，从而使得纳米金颗粒之间的距离稳定而不聚集沉降，具有稳定剂的作用；而纳米金探针表面修饰的MCH则一端通过硫醇基与纳米金颗粒连接，另一端的羟基暴露在外。当本专利技术的纳米金探针未被用于检测纤维二糖酶时，其表面修饰的纤维二糖能保持体系的稳定，而当纳米金探针用于检测纤维二糖酶时，纤维二糖作为纤维二糖酶的底物被分解，这时MCH暴露在外的羟基之间的吸引力会促使纳米金颗粒之间距离变近、聚集沉降，从而使得纳米金探针提供相应的可供检测的光学信号。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针的制备方法，包括以下步骤在配好的纤维二糖溶液(质量浓度优选为O. 01% O. 05%)中加入氯金酸溶液和硼氢化钠溶液，充分混匀且反应完全后，将得到的反应产物低速离心纯化以去除沉积颗粒,再于上清液中加入6-巯基己-I-醇进行培养，培养完成后高速离心纯化，将高速离心后的沉淀重溶于超纯水中，得到含有可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针的溶液。 上述的制备方法中，所述氯金酸、硼氢化钠、纤维二糖的摩尔用量比优选为I :(16. 3 18. 4) (I. 2 6)。上述的制备方法中，所述氯金酸与6-巯基己-I-醇的摩尔用量比优选为I :(O. 002 O. 004)。上述原料摩尔用量的确定是通过以下各组反复的优化实验进行确定的。I.纤维二糖用量的优化于20mL不同质量浓度的纤维二糖溶液中加入O. 2mL、质量浓度为1%的氯金酸溶液，振荡混匀后加向上述反应体系中加入O. 2mL、质量浓度为I. 5%的硼氢化钠溶液充分反应O. 5h ;低速离心纯化去除沉积颗粒后使用激光粒度分析仪检测不同纤维二糖用量对所制纳米金-纤维二糖复合物粒径分布以及Zata电位的影响，检测结果如下表I所示。表I :纤维二糖用量对纳米金-纤维二糖复合物的影响_权利要求1.一种可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针，所述纳米金探针包括纳米金颗粒，其特征在于所述纳米金颗粒上修饰有纤维二糖和6-巯基己-I-醇。2.根据权利要求I所述的可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针，其特征在于所述纳米金探针的粒径 为30 nm 80 nm。3.一种可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针的制备方法，包括以下步骤在配好的纤维二糖溶液中加入氯金酸溶液和硼氢化钠溶液，充分混匀且反应完全后，将得到的反应产物低速离心纯化以去除沉积颗粒，再于上清液中加入6-巯基己-I-醇进行培养，培养完成后高速离心纯化，将高速离心后的沉淀重溶于超纯水中，得到含有可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针的溶液。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述氯金酸、硼氢化钠、纤维二糖的摩尔用量比为I : (16. 3 18. 4) (I. 2 6)。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于所述氯金酸与6-巯基己-I-醇的摩尔用量比为I (0. 002 0. 004)。6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于所述低速离心时的转速为1200rpm 1500rpm,所述高速离心时的转速为12000rpm 15000rpm。7.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于所述加入6-巯基己-I-醇进行培养时的温度控制在30°C 37°C，培养时间为2h 2. 5h。全文摘要本专利技术公开了一种可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针，该纳米金探针包括纳米金颗粒，纳米金颗粒上修饰有纤维二糖和6-巯基己-1-醇。该纳米金探针的制备方法为在配好的纤维二糖溶液中加入氯金酸溶液和硼氢化钠溶液，充分反应后，将得到的反应产物低速离心纯化以去除沉积颗粒，再于上清液中加入6-巯基己-1-醇进行培养，培养完成后高速离心纯化，将高速离心后的沉淀重溶于超纯水中，得到含有可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针的溶液。本专利技术的纳米金探针具有灵敏度高、特异性强、检测精度高、绿色环保等优点。文档编号G01N21/76GK102798628SQ20121027489公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日专利技术者曾光明, 张辰, 黄丹莲, 赖萃, 赵美花, 危臻, 黄超, 许飘, 李宁杰, 李芳玲 申请人:湖南大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可用于检测纤维二糖酶活性的纳米金探针，所述纳米金探针包括纳米金颗粒，其特征在于：所述纳米金颗粒上修饰有纤维二糖和6？巯基己？1？醇。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曾光明，张辰，黄丹莲，赖萃，赵美花，危臻，黄超，许飘，李宁杰，李芳玲，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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