CN102796516A - 一种l-半胱氨酸荧光纳米量子点探针及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针及其应用。本发明提供的巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点探针是在30℃的水浴中，将硫化钠溶液加入到巯基乙酸与氯化镉溶液配成的混合溶液中反应得到的。L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针用于L-半胱氨酸检测具有较高的灵敏度和选择性。本发明的优点：1.本发明制备方便简单、原料易得，成本低。2.采用本发明所制备的探针进行L-半胱氨酸的检测，检测过程简单方便，灵敏度高、选择性好、检测限低，可实现实际样品中L-半胱氨酸的实时原位在线快速检测。

Description

一种L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针及其应用
技术领域
本发明属于生化分析检测技术领域，具体涉及一种L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针及其应用。
背景技术
L-半胱氨酸是一种含巯基的氨基酸，是生物体内常见的一种氨基酸，也是构成许多多肽和蛋白质的主要成分之一。由于L-半胱氨酸分子结构中的巯基具有很高的亲质子活性，且极易被氧化，从而使L-半胱氨酸具有较强的还原性。L-半胱氨酸在蛋白质折叠中起十分重要的作用，可改变蛋白质分子之间和蛋白质分子内部的二硫键，减弱蛋白质的结构而使蛋白质伸展。此外，L-半胱氨酸还具有抗氧化性、解毒能力及自由基清除能力，在多种细胞活动中发挥重要的作用。L-半胱氨酸缺乏可导致一系列综合病症，如：头发褪色、浮肿、皮肤损伤、肝脏受损等等。因此，L-半胱氨酸的检测显得尤为重要。到目前为止，关于L-半胱氨酸的检测方法有分光光度法、荧光光谱法、高效液相色谱法、流动注射法、毛细管区带电泳法及循环伏安法等。但这些方法通常分析时间较长、分析过程繁琐，用于实际样品测定时灵敏度较低、选择性较差。建立简单、快速、灵敏度高、选择性好的L-半胱氨酸检测方法逐渐成为人们关注的焦点。
水溶性荧光纳米量子点作为一种新型的荧光探针，引起了多个研究领域内研究人员的广泛关注。与传统的有机荧光染料和荧光蛋白相比，量子点具有十分优越的光谱性质，如：较高的量子产率、荧光波长可随尺寸变化调节、宽的激发光谱、窄而对称的发射光谱、强的抗光漂白性质及较好的荧光稳定性。这些优越的光谱性质使量子点荧光探针广泛应用于生化分析检测中。在离子检测方面，研究者们采用各种量子点探针进行了一系列阴、阳离子的测定。在生物分子检测方面，量子点探针也被用于尿素、葡萄糖、药物和神经递质的分析检测中。这些结果表明量子点荧光纳米探针在生化分析领域内的巨大应用潜力。迄今为止，研究者们仅利用L-半胱氨酸修饰和制备量子点，但并未采用量子点荧光纳米探针直接检测L-半胱氨酸。
针对以上问题，我们研究了一种荧光纳米量子点探针检测L-半胱氨酸的新方法，该方法操作简单、检测快速、灵敏度高且选择性好，能进行实际样品中L-半胱氨酸的高灵敏、高选择性识别。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测L-半胱氨酸的荧光纳米量子点探针。
本发明的另一目的在于提供一种L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针在检测L-半胱氨酸的灵敏度和选择性的应用。
本发明所述的L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针为巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
1.L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针为巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点。制备方法如下：
在30℃的水浴中，按巯基乙酸与氯化镉溶液的摩尔比为1∶0.05配成水溶液，搅拌60min，向溶液中加入硫化钠溶液，使得S2-的浓度为0.005mol/L，继续搅拌10h，即可得巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点，在365nm的紫外灯下，巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点发出较弱的绿色的荧光，在400nm波长激发下，在450～650nm有很弱的荧光发射光谱。
2.L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针在检测L-半胱氨酸的应用。
1）L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针在检测L-半胱氨酸的灵敏度的应用：
应用巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点作为荧光探针检测L-半胱氨酸时，将稀释50倍后的荧光纳米探针溶液与L-半胱氨酸溶液混合，使得探针与L-半胱氨酸的摩尔比为1∶1～80。在365nm的紫外灯下，有L-半胱氨酸存在时，量子点探针的绿色的荧光逐渐增强，从荧光光谱图可得知荧光纳米CdS量子点探针的荧光强度随L-半胱氨酸的浓度的增加而增强，且荧光强度与L-半胱氨酸浓度有良好的线性关系，因此，巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点可以作为检测L-半胱氨酸的探针快速并定量检测水溶液中L-半胱氨酸的含量，对L-半胱氨酸的检测限可达到3.8nM；
2）L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针在检测L-半胱氨酸的选择性的应用：
应用巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点作为荧光探针检测L-半胱氨酸时，相同条件下，常见的多种离子：K+，NH4 +，Ca2+，Mg2+，Al3+，Fe2+，Mn2+，NO3 -，C2O4 2-，SO4 2-，Cl-均不会影响L-半胱氨酸的检测，其余氨基酸、常见的糖类和碱基均不干扰L-半胱氨酸的检测，具有较高的选择性。因此，巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点探针可应用于实际生物样品中L-半胱氨酸的实时原位检测。
本发明的优点：
1.本发明提供的荧光纳米CdS量子点探针制备方便简单、原料易得，成本低。
2.采用本发明所制备的探针进行L-半胱氨酸的检测，检测过程简单方便，灵敏度高、选择性好、检测限低，可实现实际样品中L-半胱氨酸的实时原位在线快速检测。
附图说明
图1是本发明巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点探针检测L-半胱氨酸过程中，不同L-半胱氨酸浓度与巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点探针反应后，激发波长为400nm时所得到的荧光光谱图；
图中，a~m为实施例中加入的不同L-半胱氨酸浓度，使探针与L-半胱氨酸的摩尔比为1∶1～80的荧光光谱图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细阐述。应理解，以下实施例只是本发明的一些优选实施方式，目的在于更好地阐述本发明的内容，而不是对本发明的保护范围产生任何限制。
实施例1
巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点的制备：
在30℃的水浴中，按巯基乙酸与氯化镉溶液的摩尔比为1∶0.05配成水溶液，搅拌60min，向溶液中加入硫化钠溶液，使得S2□的浓度为0.005mol/L，继续搅拌10h，即可得巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点，在365nm的紫外灯下，巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点发出较弱的绿色的荧光，在400nm波长激发下，在480～650nm有很弱的荧光发射光谱。
实施例2
巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点探针在检测L-半胱氨酸的灵敏度的应用：
1.应用巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点作为荧光探针检测小儿氨基酸注射液中L-半胱氨酸的过程中，将稀释50倍后的荧光纳米探针溶液与L-半胱氨酸溶液混合，使得探针与L-半胱氨酸的摩尔比为1∶1，即得到荧光光谱a。
2.其余条件均与上相同，仅探针与L-半胱氨酸的摩尔比改为1∶2，则得到荧光光谱b；
3.其余条件均与上相同，仅探针与L-半胱氨酸的摩尔比改为1∶4，则得到荧光光谱c；
4.其余条件均与上相同，仅探针与L-半胱氨酸的摩尔比改为1∶6，则得到荧光光谱d；
5.其余条件均与上相同，仅探针与L-半胱氨酸的摩尔比改为1∶8，则得到荧光光谱e；
6.其余条件均与上相同，仅探针与L-半胱氨酸的摩尔比改为1∶10，则得到荧光光谱f；
7.其余条件均与上相同，仅探针与L-半胱氨酸的摩尔比改为1∶12，则得到荧光光谱g；
8.其余条件均与上相同，仅探针与L-半胱氨酸的摩尔比改为1∶14，则得到荧光光谱h；
9.其余条件均与上相同，，仅探针与L-半胱氨酸的摩尔比改为1∶17，则得到荧光光谱i；
10.其余条件均与上相同，，仅探针与L-半胱氨酸的摩尔比改为1∶20，则得到荧光光谱j；
11.其余条件均与上相同，，仅探针与L-半胱氨酸的摩尔比改为1∶40，则得到荧光光谱k；
12.其余条件均与上相同，，仅探针与L-半胱氨酸的摩尔比改为1∶60，则得到荧光光谱l；
13.其余条件均与上相同，，仅探针与L-半胱氨酸的摩尔比改为1∶80，则得到荧光光谱m；
在365nm的紫外灯下，有L-半胱氨酸存在时，量子点探针的绿色的荧光逐渐增强。从荧光光谱图可得知荧光纳米CdS量子点探针的荧光强度随L-半胱氨酸的浓度的增加而增强，且荧光强度的增加值与L-半胱氨酸浓度有良好的线性关系，R2=0.9969。
实施例3
巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点探针在检测L-半胱氨酸的选择性的应用：
应用巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点作为荧光探针检测小儿氨基酸注射液中L-半胱氨酸的过程中，将稀释50倍后的荧光纳米探针溶液与L-半胱氨酸溶液混合，使得探针与L-半胱氨酸的摩尔比为1∶1，将所得的荧光强度值与加入共存物质后的所得的荧光强度值进行比较，结果如下表所示。
共存物质的干扰
Figure BDA00002026215700071

Claims (2)

1.L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针为巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点，其特征在于，制备方法如下：
在30℃的水浴中，按巯基乙酸与氯化镉溶液的摩尔比为1∶0.05配成水溶液，搅拌60min，向溶液中加入硫化钠溶液，使得S2-的浓度为0.005mol/L，继续搅拌10h，即可得巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点，在365nm的紫外灯下，巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点发出较弱的绿色的荧光，在400nm波长激发下，在450～650nm有很弱的荧光发射光谱。
2.L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针的应用，其特征在于，在检测L-半胱氨酸的应用；
1）L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针在检测L-半胱氨酸的灵敏度的应用：
应用巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点作为荧光探针检测L-半胱氨酸时，将稀释50倍后的荧光纳米探针溶液与L-半胱氨酸溶液混合，使得探针与L-半胱氨酸的摩尔比为1∶1～80，在365nm的紫外灯下，有L-半胱氨酸存在时，量子点探针的绿色的荧光逐渐增强，从荧光光谱图可得知荧光纳米CdS量子点探针的荧光强度随L-半胱氨酸的浓度的增加而增强，且荧光强度与L-半胱氨酸浓度有良好的线性关系，因此，巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点可以作为检测L-半胱氨酸的探针快速并定量检测水溶液中L-半胱氨酸的含量，对L-半胱氨酸的检测限可达到3.8nM；
2）L-半胱氨酸荧光纳米量子点探针在检测L-半胱氨酸选择性的应用：
应用巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点作为荧光探针检测L-半胱氨酸时，相同条件下，常见的多种离子：K+，NH4 +，Ca2+，Mg2+，Al3+，Fe2+，Mn2+，NO3 -，C2O4 2-，SO4 2-，Cl-均不会影响L-半胱氨酸的检测，其余氨基酸、常见的糖类和碱基均不干扰L-半胱氨酸的检测，具有较高的选择性，因此，巯基乙酸修饰的荧光纳米CdS量子点探针可应用于实际生物样品中L-半胱氨酸的实时原位检测。
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