[发明专利]一种L-精氨酸的检测方法及传感器

说明书

本发明公开了一种L‑精氨酸（L‑Arg）的检测方法及传感器，所述方法包括合成二茂铁功能化十六肽二硫代环戊烷（FC‑P16 Peptide）、制备FC‑P16 Peptide/AuE多肽复合膜修饰电极和L‑精氨酸检测等步骤。结果表明，FC‑P16 Peptide/AuE多肽复合膜修饰电极对L‑Arg表现出良好的电化学响应特性。在10 mmol/L磷酸盐缓冲溶液（PBS，pH=7.4）中，该多肽复合膜修饰电极的DPV响应峰电流与L‑Arg的浓度在1.0×10^‑13～1.0×10^‑7 mol/L范围内存在良好的线性关系，检测限为1.0×10^‑13 mol/L。该修饰电极具有良好的重现性、重复性与选择性，在生命科学与营养健康方面有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于化学/生物传感技术领域，具体涉及一种L-精氨酸的检测方法及传感器。

背景技术

L-精氨酸(L-arginine，L-Arg)又称蛋白氨基酸，是维持婴幼儿生长发育必不可少的氨基酸。它是鸟氨酸循环的中间代谢物，能促使氨转变成为尿素，从而降低血氨含量。它有帮助改善免疫系统健康和抵御疾病的作用。在身体受伤情况下，身体免疫系统处于最佳状态，可以加快身体疗伤速度。总的来说，精氨酸在伤口愈合、细胞分裂、维持机体电荷平衡和生理功能中起着极其重要的作用。因此，开发一种快速、灵敏检测L-Arg的方法，在生命科学和营养健康领域具有十分重要的意义。

目前，检测精氨酸的方法主要有比浊法、分光光度法、液相色谱法、毛细管电泳法、质谱分析法、表面等离子共振法、荧光分析法等，其中Ding等制备了基于二芳基-罗丹明衍生物的荧光传感器，发现其与Cu²⁺的复合物显示出对L-Arg的灵敏识别能力，检测下限为2.2μmol/L。然而，这些仪器分析的方法存在设备笨重、价格昂贵、操作繁琐等缺点，而电化学传感器具有简便、快速、灵敏等优点，已引起了广泛关注。其中，基于双酶(精氨酸酶I和脲酶)和电活性聚苯胺修饰的铂电极(PANi/Nafion/Pt)，可应用于葡萄酒和果汁样品中L-Arg的检测，检测下限为38μmol/L。随后，Stasyuk等发展了基于过饱和人肝脏精氨酸酶I重组酵母细胞的L-精氨酸生物传感器，该传感器具有响应快速(60s)、检测限低(0.085mmol/L)等优点。但是，这几种检测精氨酸的电化学传感器都需要酶的参与，使其应用受到局限。

近年来，由于多肽能模拟蛋白质的多种结构和功能特征，且多肽易于合成与修饰、成本低、易于保存、有良好的稳定性，基于多肽的电化学传感器逐渐应用于蛋白质、抗原等生物分子的检测。Zhao等使用二茂铁(FC)功能化螺旋肽测定酶活性前列腺特异性抗原(PSA)，其电化学测量原理是在PSA存在下电极表面发生溶蛋白性裂解，导致电流信号下降；该电极制备简单，具有良好的选择性，检测下限为0.2ng/mL。Yang等筛选出对双酚A(BPA)表现出特异性的七肽，自组装于金电极表面，随着捕获的BPA分子的增多而响应峰电流下降，线性响应范围为1～5000nM，检测下限为0.7nM。HWang等将Noro-1肽固定在金电极表面上，可应用于人类诺如病毒的检测，重现性与稳定性好，检测下限为99.8nM。然而迄今为止，基于多肽复合膜用于检测L-精氨酸的无酶电化学传感器尚未见报道。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种L-精氨酸的检测方法及传感器。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述L-精氨酸的检测方法包括如下步骤：

(1)合成二茂铁功能化十六肽二硫代环戊烷(FC-P16 Peptide)；所述二茂铁功能化十六肽二硫代环戊烷结构式如式(I)所示：