[发明专利]一种用于NQO1酶活性定量检测和药物筛选的系统及其电致发光传感方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于NQO1酶活性定量检测和药物筛选的系统及其电致发光传感方法和应用，NQO1酶活性检测和药物筛选的系统该包括三电极体系、信号分子和反应液，所述反应液为NQO1酶与可与NQO1酶生产双氧水的底物反应生成。本发明中利用简单易得的底物，模仿NQO1体内代谢过程，将其引入电致发光检测平台，利用电致发光检测NQO1与底物代谢过程产生的双氧水，来间接反映NQO1的活性变化，实现NQO1的检测。另外，基于NQO1底物代谢产生的双氧水是重要的抗肿瘤活性成分，当固定NQO1量时，不同底物与NQO1作用产生不同浓度的双氧水来评估不同底物的抗肿瘤活性，从而实现相关药物的抗肿瘤活性筛选。

技术领域

本发明属于电化学电致发光传感领域，涉及一种用于NQO1酶的检测和相关药物筛选的电致发光传感系统的构建及应用，具体为一种用于NQO1酶活性定量检测和药物筛选的系统及其应用。

背景技术

肿瘤已成为威胁人类生存的一大杀手。肿瘤之所以难以治愈，与其早期难以被发现，以及有效药物的及时使用有极大的关系。有效的肿瘤标志物的早期检测可以帮助医生尽早预见肿瘤的发生和发展，从而提供有效的治疗手段。药物前期的快速筛选，同样可以极大促进有效药物快速进入临床，从而使患者更早获得治疗机会。尽管已有很多研究者在这方面投入了大量的精力，但仍然无法满足当前肿瘤患者的生存需求。因此，早期诊断工具以及临床前药物筛选工具的开发，对肿瘤的诊断和治疗具有十分重大的意义。NQO1就是一个与肿瘤密切相关的，是一个有效的肿瘤早期诊断标志物和药物靶点的酶。

NQO1是一种双电子还原酶，主要参与体内醌类化合物的解毒和药物激活作用。NQO1在肿瘤组织的表达相比正常组织有5-200倍的升高，因此其被认为是一种有效的肿瘤标志物。另外，由于其与肿瘤的发生、发展存在诸多联系，因此，其也被开发成为一个有效药物作用靶点，多种相关药物正在被开发。

当前，针对NQO1的检测机制主要基于其对醌类的还原作用，从而释放出光学信号分子。该类方法由于其探针本身中的酯键或酰胺键的存在以及光学机制，其探针的稳定性及检测的准确性和灵敏性都有一定的不足。另外，设计和合成类似这种探针需要熟练的合成技巧及相关的理论知识。这些极大限制了该类方法的推广及检测性能。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于NQO1酶活性检测系统，并提供了一种全新的检测思路和检测方法，有效解决了检测NQO1的技术方法设计和合成困难，难以推广使用，及其方法本身存在背景信号高，探针相对不稳定，检测性能欠缺等问题。本发明中利用简单易得的底物，模仿NQO1体内代谢过程，将其引入电致发光检测平台，利用电致发光技术检测NQO1与底物代谢过程产生的双氧水，来间接反映NQO1的活性变化，实现NQO1的检测。另外，基于NQO1底物代谢产生的双氧水是重要的抗肿瘤活性成分，当控制固定NQO1加入量时，不同底物与NQO1作用产生不同浓度的双氧水来评估不同底物的抗肿瘤活性，从而实现相关药物的抗肿瘤活性筛选。

本发明还提供了一种药物筛选的系统及其方法。

技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种用于NQO1酶活性定量检测系统，包括三电极体系、信号分子和反应液，所述反应液为NQO1酶与可与NQO1酶生产双氧水的底物反应生成。

其中，所述三电极体系包括以玻碳电极、金电极、ITO电极、泡沫镍电极、泡沫镍修饰电极为工作电极，铂丝为对电极，Ag/AgCl为参比电极。作为优选，以泡沫镍电极为工作电极，铂丝为对电极，Ag/AgCl为对电极。

其中，所述信号分子为鲁米诺或异鲁米诺。

作为优选，所述信号分子为0.1M的鲁米诺。

其中，所述底物为β-lapachone，tanshinone IIA，menadione或(±)-Dunnione。

本发明所述用于NQO1酶活性定量的检测方法，包括如下步骤：