[发明专利]一种AChE/GC‑HBAP/Pty/TNs光电化学酶传感器的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及电化学分析技术领域，具体的涉及一种AChE/GC-HBAP/Pty/TNs光电化学酶传感器的制备方法和应用。

背景技术

在人口老龄化以及老年疾病年轻化的趋势下，中枢神经损伤所致的神经退行性疾病发病率不断攀高。涉及医学、生命科学、化学等领域的研究工作者开展了对此类疾病致病机理、药物研发与筛选、治疗与预防等多方面的研究工作，其中对致病机理的研究成为核心内容。在此类疾病发病机理的研究中发现乙酰胆碱酯酶活性的异常变化与中枢神经系统损伤疾病密切相关，位于神经突触间隙中的乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase，AChE,EC 3.1.1.7)在胆碱能系统中的主要功能是将神经递质ACH快速水解，使神经冲动的传递终止从而起到保证胆碱能神经系统正常生理功能。当乙酰胆碱酯酶活性被抑制时，其对神经递质ACH的水解效能减弱，导致ACH在胆碱能神经突触的大量累积，从而引起ACH与DA之间的平衡被破坏。因此，乙酰胆碱酯酶的活性变化是影响胆碱能神经系统中信号传导的关键因素。

临床研究发现，PD和AD患者老年病人在患病后期往往伴随精神症状出现，25％的早期AD患者和50％以上的中晚期AD患者有精神行为症状，20％以上的PD患者有幻觉症状。临床中采用非典型性抗精神病药物对AD和PD等所伴有的老年人精神症状均能有效治疗。氯氮平(Clozapine)系二苯二氮类非典型抗精神病药，自1985年Seholz等首次使用氯氮平治愈PD所致精神障碍以来，陆续有治疗成功的案例报道。美国神经病学会认为氯氮平是治疗帕金森氏病药物性精神病最有效的药物，在控制AD精神症状上也有明显的疗效。氯氮平治疗PD和AD的剂量范围各家报道不一，主要为两类，一类是小剂量(12～20mg/日)长期服用治疗；一类是大剂量(60～65mg/日)短期干预，症状缓解即停药或减量。尽管剂量不一，但均认为对精神症状疗效好，对震颤麻痹症状尤其是震颤和肌张力高亦有效。目前，氯氮平治疗最有效和可耐受的剂量范围及最佳疗程，尚无统一标准。

有报道认为氯氮平作为精神分裂症患者常用的药物，它导致血清胆碱脂酶活力下降，即氯氮平具有抗胆碱脂酶活力的作用，从而提高乙酰胆碱的浓度使DA与ACH在较高水平建立新的平衡。同时亦有报道认为氯氮平能够改善患者的阴性症状以及认知功能障碍，但对于额叶中AChE活性的影响并不突出。因此，氯氮平对乙酰胆碱酯酶活性影响的机制尚不明确，有必要进行深入的研究，为神经退行性疾病尤其是AD并发精神行为症的致病机理、检测防御、药物筛选与开发、用药剂量等方面提供实验依据。

目前，乙酰胆碱酯酶活性检测最常用的方法有以下几种：测压法、分光光度法、荧光法以及电化学分析法等。现代生命科学、医学的飞速发展要求分析化学能够提供更多的快速、高灵敏的方法以适应研究的需要。光电化学传感器利用了半导体纳米材料在光电化学过程中对电流信号的放大作用，因而具有较高的灵敏度，引起了研究工作者的广泛关注，已成为当今传感器的研究热点之一。我们在研究工作中利用单分子聚合物纳米颗粒-二氧化钛纳米管阵列构建了高灵敏的光电化学传感器，并进行了氯氮平对乙酰胆碱酯酶活性影响的研究。

超支化聚合物是一类高度分支化且具有准球形结构的人工大分子化合物，其结构特点是含有丰富的内部空穴，且在末端带有大量活性功能团，因而表现出溶解度高，易于进一步进行功能化修饰的化学性能。基于其独特的分子结构与化学性质，可将超支化聚合物应用于对生物活性物质的固定化。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中存在的上述问题，提供一种AChE/GC-HBAP/Pty/TNs光电化学酶传感器的制备方法和应用，首先制备了GC-HBAP单分子纳米颗粒，将其修饰在功能化的TNs表面，通过交联剂固定乙酰胆碱酯酶制备了具有可见光活性的光电化学酶传感器，并应用于氯氮平对乙酰胆碱酯酶活性影响的研究。

为实现上述目的，达到上述效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种AChE/GC-HBAP/Pty/TNs光电化学酶传感器的制备方法，其特征在于包括：

1)TNs电极的制备

将金属钛片打磨至镜面，依次浸在丙酮、乙醇、蒸馏水中超声十分钟，再浸在氢氟酸和硝酸的混合液中进行化学抛光分钟，取出立刻用丙酮和蒸馏水依次冲洗，在室温下晾干，电极在自制的柱状电解池里中制备钛片为阴极，四支呈对称分布的石墨电极为阳极；

所述氢氟酸和硝酸的混合液为V_HF：V_HNO3：V_H2O＝1:4:5；