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碱性磷酸酶（ALP）是一类非特异性磷酸单脂酶，能够催化磷酸单脂的水解,生成无机磷酸和相应的醇，酚及糖类化合物。ALP广泛存在于细菌、真菌及动物中，广泛分布于人体肝脏、骨骼、肠、肾和胎盘等组织，血清中ALP的异常水平与多种疾病紧密相关，如骨骼疾病、糖尿病、乳腺癌、前列腺癌及肝炎等。水环境中的ALP含量与水体富营养化密切相关，可以将水体中的有机磷转化为能被浮游植物直接利用的反应性磷。此外，ALP的活性也是评价土壤质量的重要指标之一。光学检测技术中应用最为广泛的紫外可见和荧光分析技术，具有分析时间短、成本较低、操作简单、灵敏度高等优点，已被用于重金属、农药、抗生素等多种环境污染物的分析测定，极大的推动了分析化学在环境科学领域中的应用。本论文建立了三种分别基于荧光光谱，荧光偏振和紫外可见检测技术的ALP分析新方法，为癌症等疾病的临床诊断、环境指标的分析提供了一定的技术支持。具体研究内容如下：
1.利用铜催化的DNA化学连接和荧光猝灭机理，构建了一种荧光分析新方法用于ALP活性的灵敏检测。当有ALP存在时，可以促使铜催化点击反应发生，通过链置换反应，体系的荧光信号产生变化。结果表明：在优化的实验条件下，ALP浓度在4~400U/L范围时，其浓度对数与荧光强度信号FL值呈良好线性关系，检测限为1U/L。本方法利用铜催化的信号放大效应，具有分析检测范围宽的优点，并且成功应用于河流水样中ALP的检测。
2.为了进一步提高检测灵敏度，利用ALP对磷酸基团的水解性质和λ核酸外切酶（λexo）对含有磷酸修饰核酸底物的降解能力，以氧化石墨烯纳米片（GO）为信号放大元件，建立了一种高灵敏的荧光偏振分析方法用于ALP活性的测定。研究了不同浓度ALP引起体系荧光偏振值变化的规律，对ALP的反应时间、λexo的用量和反应时间，GO的浓度和反应时间进行了考察。结果表明：在优化的实验条件下，ALP浓度在0.05~60U/L范围时，其浓度对数与荧光偏振信号FP值呈良好线性关系，检出限为0.05U/L。与前一个工作相比较，该工作的灵敏度提高了20倍。同时，该方法成功用于牛血清和市中心湖水样品中ALP的测定。
3.基于比色法的简便快速和肉眼可视等优势，构建了一种利用Ag(I)催化四甲基联苯胺(TMB)显色反应的紫外可见分析法检测ALP活性。Ag(I)具有较强的类氧化酶活性，能够催化四甲基联苯胺(TMB)发生显色反应，呈现出蓝色的氧化态TMB，波长652nm处存在明显的可见光吸收峰。ALP能够水解底物抗坏血酸2-磷酸（AAP）产生抗坏血酸（AA），AA可以将体系中的Ag+还原成Ag0，促使Ag+的类氧化酶活性被抑制，显色反应无法进行，可见光信号减弱。在优化的条件下，吸光度与ALP的浓度在0.5~100U/L范围内呈现出良好的线性关系，检出限为0.5U/L。该方法操作简便、检测快速、成本较低，选择性好。已将该方法用于富营养化河水和牛血清样品中内源性ALP水平的测定。因此，所提出的方法在环境监测及临床诊断应用中具有一定的潜力。
1.利用铜催化的DNA化学连接和荧光猝灭机理，构建了一种荧光分析新方法用于ALP活性的灵敏检测。当有ALP存在时，可以促使铜催化点击反应发生，通过链置换反应，体系的荧光信号产生变化。结果表明：在优化的实验条件下，ALP浓度在4~400U/L范围时，其浓度对数与荧光强度信号FL值呈良好线性关系，检测限为1U/L。本方法利用铜催化的信号放大效应，具有分析检测范围宽的优点，并且成功应用于河流水样中ALP的检测。
2.为了进一步提高检测灵敏度，利用ALP对磷酸基团的水解性质和λ核酸外切酶（λexo）对含有磷酸修饰核酸底物的降解能力，以氧化石墨烯纳米片（GO）为信号放大元件，建立了一种高灵敏的荧光偏振分析方法用于ALP活性的测定。研究了不同浓度ALP引起体系荧光偏振值变化的规律，对ALP的反应时间、λexo的用量和反应时间，GO的浓度和反应时间进行了考察。结果表明：在优化的实验条件下，ALP浓度在0.05~60U/L范围时，其浓度对数与荧光偏振信号FP值呈良好线性关系，检出限为0.05U/L。与前一个工作相比较，该工作的灵敏度提高了20倍。同时，该方法成功用于牛血清和市中心湖水样品中ALP的测定。
3.基于比色法的简便快速和肉眼可视等优势，构建了一种利用Ag(I)催化四甲基联苯胺(TMB)显色反应的紫外可见分析法检测ALP活性。Ag(I)具有较强的类氧化酶活性，能够催化四甲基联苯胺(TMB)发生显色反应，呈现出蓝色的氧化态TMB，波长652nm处存在明显的可见光吸收峰。ALP能够水解底物抗坏血酸2-磷酸（AAP）产生抗坏血酸（AA），AA可以将体系中的Ag+还原成Ag0，促使Ag+的类氧化酶活性被抑制，显色反应无法进行，可见光信号减弱。在优化的条件下，吸光度与ALP的浓度在0.5~100U/L范围内呈现出良好的线性关系，检出限为0.5U/L。该方法操作简便、检测快速、成本较低，选择性好。已将该方法用于富营养化河水和牛血清样品中内源性ALP水平的测定。因此，所提出的方法在环境监测及临床诊断应用中具有一定的潜力。