专利名称：一种基于光学dna生物传感器的1,8-二氨基萘的检测方法
技术领域：
本发明属于分析化学和DNA生物传感技术领域，涉及一种基于光学DNA生物传感器的I，8-二氨基萘的检测方法，能快速有效的实现对I，8-二氨基萘的检测。
背景技术：
芳香胺是一类重要的环境污染物，已被列为优先监控的环境污染物之一。在工业上芳香胺用途非常广泛，作为重要的化工原料和精细化工中间体，常被用于印染、制药、医药、农药、塑料、橡胶、纺织、陶瓷上釉和油漆等工艺生产过程，尤其是印染工业，废水�：吲ǘ鹊姆枷惆分屑涮澹也糠秩玖暇丛拥幕Х从臀⑸镒饔米钪找不崾头懦龇枷惆肺廴疚铮佣斐苫肪车奈廴�。此外，芳香胺化合物进入人体后经过体内的酶的活化作用可对DNA造成损害，引起DNA突变，从而诱发癌症等恶性疾病(如导致膀胱癌、输尿管癌、肾癌)，对人类的健康�：�。芳香胺的分析检测方法有很多种，如气相色谱法、高效液相色谱法、毛细管电泳法、气相色谱-质谱法、液相色谱-质谱法等，这些方法能同时定量测定多种芳香胺污染物，具有高效灵敏等特点，但是具有设备昂贵、需专业技术人员操作、样品处理繁琐等缺点。随着电化学技术和DNA生物传感技术的发展，DNA生物传感器作为一种新型的检测技术亦被用于检测芳香胺污染物。Wang等应用天然小牛胸腺DNA修饰的碳糊电极生物传感器，实现了对2-氨基荼、I-氨基蒽、2-氨基蒽、9,10- 二氨基菲、I-氨基批等芳香胺类污染物的检测。Chiti等采用天然DNA和含人工合成的含23个碱基的DNA片段修饰的丝网石墨印刷电极传感器，对芳香胺2-氨基萘、2-氨基蒽、1，2_ 二氨基蒽醌、吖啶黄等化合物进行了检测。Prabhakar等应用天然小牛胸腺DNA修饰的聚卩比咯_聚氯乙烯磺酸盐/氧化铟膜电极传感器，用循环伏安法对芳香族化合物2-氨基蒽进行了检测。然而，以DNA作为分子识别主体对芳香胺化合物的检测多是采用DNA修饰电极传感器的方法，虽然这些DNA生物传感器对芳香胺类污染物具有较高的灵敏性，但其不足之处是电极制备时间较长，成本相对较高。研究发现，G-DNA是一类具有类过氧化物酶的催化活性的DNA片段，在双氧水存在条件下G-DNA结构能催化双氧水氧化鲁米诺产生化学发光，具有响应时间快，专一性高等特点。Li等应用G-DNA类过氧化物酶的催化活性成功实现了对重金属离子Ag+及Pb2+的检测，Xiao等基于此机理实现了对目标DNA链的检测，Liu等应用凝血酶及ATP等小分子可以诱导G-DNA结构的形成，亦成功实现了对其的检测。到目前为止，应用G-DNA催化鲁米诺化学发光对芳香胺类化合物的检测还未见报道，与DNA修饰固体电极式传感器方法相比，此法无需将DNA修饰到电极表面，大大缩短的周期，同时降低了成本，检测的响应速度亦明显提高。综上所述，建立、完善和发 展芳香胺污染物的分析方法是分析化学和环境化学的热点研究课题，也是环境综合治理的关键环节之一，具有重要的研究意义。同时开发一种新的高灵敏、低成本的检测方法对完善现有检测技术手段亦具有重要意义和较好的应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于光学DNA生物传感器的快速检测1，8- 二氨基萘的方法。本发明的技术方案如下一种基于光学DNA生物传感器的1，8_ 二氨基萘的检测方法，包括以下步骤I)将固体hairpin DNA用pH = 8. 0, 20mM Tris-NaClO4缓冲溶液溶解并稀释到一定浓度，并用漩涡振荡器混匀，静置于室温下6h，备用；2)取适量上述步骤I)配制的hairpin DNA溶液加到冻存管中，并向其中加入一定浓度的1，8_ 二氨基萘溶液，放置30min ；3)向上述步骤2)体系中加入一定浓度的K+及hemin溶液，放置Ih ；4)向上述步骤3)体系中加入一定浓度的H2O2及鲁米诺溶液，进行化学发光测定。优选地,上述步骤I)中所述hairpin DNA双链部分碱基对数为9对。优选地,上述步骤2)中所述hairpin DNA浓度为lOOnM。优选地，上述步骤3)中所述K+浓度为10mM。优选地,上述步骤3)中所述hemin浓度为I ii M。优选地，上述步骤4)中所述H2O2浓度为300 u M0优选地，上述步骤4)中所述鲁米诺浓度为50 u M0优选地，上述步骤1-4)中所述溶液pH值为8. O。与现有技术相比本专利技术具有以下优点I.本发明所采用的hairpin DNA序列为人工合成的DNA序列，可以对DNA序列进行优化；2.本发明所采用的hairpin DNA双链“茎”部分的匹配碱基对为9对，对1，8_ 二氨基萘检测具有较高的灵敏性；3.本发明的光学DNA生物传感技术是在溶液体系中进行测定，比固体电极式DNA生物传感器实验周期短，可靠性高，成本较低；4.本发明采用化学发光法进行测定，具有操作简单、响应速度快、抗干扰性强等特点。
附图为不同体系测定的化学发光光谱TriS-NaClO4缓冲溶液体系(_)，含有G-DNA、鲁米诺、H2O2, K+、hemin的Tris-NaClO4缓冲溶液体系()，含有G-DNA、鲁米诺、H2O2、K+、hemin 及 1,8- 二氨基萘的 Tris-NaClO4 缓冲溶液体系( )。
具体实施例方式以下实施实例对本发明做更详细的描述，但所述实施不构成对本发明的限制。实施例I I)以pH = 8. 0的20mM Tris-NaClO4缓冲溶液将固体hairpin DNA溶解，用漩涡振荡器混匀，并静置于室温下6h，在此条件下形成hairpin DNA结构；2)取适量上述步骤I)配制的hairpinDNA溶液加到冻存管中，并向其中加入一定浓度的1，8_ 二氨基萘溶液，放置30min，然后向上述体系中加入一定浓度的K+及hemin溶液，放置lh，在此条件下形成具有类过氧化物酶活性的G-DNA结构；实施例2控制测定体系hairpin DNA浓度为IOOnM, K+浓度为IOmM, hemin浓度为IiiM, H2O2浓度为300 u M，鲁米诺浓度为50 u M，分别与用20mM Tris-NaClO4的(pH = 8. 0)缓冲溶液配制的不同浓度 I，8_ 二氛基蔡(6nmol/L、30nmol/L、150nmol/L、300nmol/L 及 600nmol/L)溶液作用，测定体系化学发光强度。上述不同浓度的I，8-二氨基萘溶液分别进行化学发光实验，化学发光强度见表I。表I与不同浓度1，8_ 二氨基萘作用后化学发光强度
权利要求
1.一种基于光学DNA生物传感器的1，8_二氨基萘的检测方法，其特征在于包括以下步骤 1)将固体hairpinDNA用pH = 8. O，20mM Tris-NaClO4缓冲溶液溶解并稀释到一定浓度，并用漩涡振荡器混匀，静置于室温下6h，备用； 2)取适量上述步骤I)配制的hairpinDNA溶液加到冻存管中，并向其中加入一定浓度的1，8_ 二氨基萘溶液，放置30min ； 3)向上述步骤2)体系中加入一定浓度的K+及hemin溶液，放置Ih； 4)向上述步骤3)体系中加入一定浓度的H2O2及鲁米诺溶液，进行化学发光测定。
2.如权利要求I所述的基于光学DNA生物传感器的1，8-二氨基萘的检测方法，其特征在于配制hairpinDNA溶液的Tris-NaClO4缓冲溶液浓度为20mM, pH = 8. O。
3.如权利要求I所述的基于光学DNA生物传感器的1，8-二氨基萘的检测方法，其特征在于hairpin DNA与1,8-二氨基萘反应时间为30min,然后与K+及hemin溶液作用时间为lh。
4.如权利要求I所述的基于光学DNA生物传感器的I，8-二氨基萘的检测方法，其特征在于hairpin DNA 浓度为 lOOnM，K+ 浓度为 10mM，hemin 浓度为 I y M, H2O2 浓度为 300 u M,鲁米诺浓度为50 u M0
5.如权利要求I所述的基于光学DNA生物传感器的1，8-二氨基萘的检测方法，其特征在于hairpin DNA的双链“茎”部分匹配的碱基为9对。
6.如权利要求I或2所述的基于光学DNA生物传感器的1，8-二氨基萘的检测方法，其特征在于所使用的hairpin DNA序列中包含可以形成G-DNA序列片段。
7.如权利要求1-4所述的检测方法，其特征在于氨基萘为1，8_二氨基萘。
全文摘要
一种基于光学DNA生物传感器的1,8-二氨基萘的检测方法。本发明属于分析化学检测和DNA生物传感器技术领域，涉及一种基于类过氧化物酶G-DNA催化双氧水氧化鲁米诺产生化学发光从而对1，8-二氨基萘进行检测。具体的以含G-DNA结构的hairpin DNA为原料，hairpin DNA与1，8-二氨基萘作用后，并在K+及hemin作用下形成具有类过氧化物酶催化活性的G-DNA，通过催化双氧水氧化鲁米诺产生化学发光的变化从而实现对1，8-二氨基萘进行检测。该光学DNA生物传感器方法简单方便，检测周期短，响应时间快，稳定性好且具有高灵敏等优点。
文档编号G01N21/76GK102621133SQ20121011143
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者刘冠男, 刘新会, 巩文雯, 成登苗, 李晓宏, 梁刚, 陶莉 申请人:北京师范大学
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