多肽修饰的纳米金加速油-水界面酶促反应.pdf

第38卷 分析化学(FENXIHUAXUE)研究简报 第9期 Chinese of 1333～1336 2010年9月 Journal Chemistry AnM”icM DOI：10．3724／SP．J．1096．2010．01333 多肽修饰的纳米金加速油-水界面酶促反应 杨小超1’2莫志宏“’2’3 (重庆大学生物工程学院1，新型微纳器件与系统技术国家重点学科实验室2，化学化I学院3，重庆400044) 摘要用固相合成法制备阳离子氨基酸组成的多肽，再将其连接到巯基化合物上，用于纳米金表面配体交 换，制备阳离子多肽修饰的纳米金，并研究了这种纳米粒子对油-水(O／W)乳液界面酶促反应速度的影响。 结果发现，将含有荧光底物的乳滴同酶直接混合时，45min内溶液中未检测到荧光信号变化，但向该溶液中加 入纳米粒子后溶液中荧光信号立即增强。出现该现象的主要原因是，当乳液界面酶促反应体系中含有纳米粒 子时，纳米粒子表面的阳离子多肽同时吸附带负电荷的酶和乳液，迅速屏蔽酶与乳液之间的电荷排斥，使酶与 乳液中的底物能有效接触，加速酶促反应进行；通过选用不同的油相制备乳液，调控纳米粒子与乳液之间的氢 键作用，还可使酶促反应速度进一步提高。 关键词纳米金；酶促反应；乳液；界面 1 引 言 纳米金具有抗氧化性强、生物相容性好、制备方法简单等优点，它是一种研究最广泛的纳米粒 子【l2J。金和巯基之间可以形成稳定的共价键，用含巯基的化合物修饰纳米金表面，可以得到稳定性很 好的纳米粒子。近年来，用两相合成法制备约2nm的纳米金【3J，并用配体交换法【41对其表面进行单分 子层修饰，制备功能性纳米金的方法备受关注，其原因主要是这种纳米粒子的粒度与许多生物大分子相 近，并且具有相当大的比表面积，进行适当的修饰后能与生物分子发生强烈的吸附作用，是研究纳米粒 子和生物分子相互作用的理想材料。目前，这类单分子层修饰的小粒度纳米金已经应用于蛋白质一蛋白 质吸附的阻断J、a一螺旋识别∞j、变性蛋白质构象恢复一1及生物转运【81等领域的研究。 酶是一类具有催化功能的生物大分子。酶促反应具有高度的化学专一性、立体选择性和位置选择 性【9_1。。酶促反应在工业生产中，特别是食品、药品和环境化学领域有重要用途。由于工业生产中许 多酶促反应的底物为脂溶性物质，因此这些酶促反应需要在油一水界面进行，其中脂肪酶是一种在油一水 界面执行酶促反应使用最多的酶，它可以催化脂类水解、脂类合成和手性化合物拆分等化学反应，该酶 在油一水界面具有最大活性¨2’13J。脂肪酶为水溶性生物分子，要使该酶均匀分散于油一水界面执行催化 功能，需对其进行化学修饰，常用的方法为在酶表面修饰聚合物，其中以聚乙二醇研究最多¨4。，但对酶 进行共价修饰容易造成酶的构象发生改变，从而影响酶的活性。本研究制备了一种阳离子多肽巯基配 体，通过配体交换法将其用于粒度约为2nm的纳米金的表面单分子层修饰，得到了阳离子多肽修饰的 纳米金，并研究了这种纳米粒子对油一水(o／w)乳液界面酶促反应的影响。 2 实验部分 2．1仪器与试剂 基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI．TOF，Bruker ZetasizerNano 镜(JEOL)；SpectraMaxM5酶标仪(Spectramax)；Zeta电位仪(MalvemZS)。 脂肪酶(Candida anl的 纳米金采用两相合成法制备【3】。多肽固相合成所需试剂包括哌啶、Ⅳ，Ⅳ．二甲基甲酰胺(DMF)、N，N一二 2009，12—18收稿；2010旬3m2接受 本文系国际科技合作项目(No资助 ·E—mail：zhihmo@cqu．edu．cn 万方数据 1334 分析化学