[发明专利]检测生物巯基分子的荧光探针及制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物工程技术，尤其涉及一种检测生物巯基分子的荧光探针及 制备和使用方法。

背景技术

金属纳米粒子由于其独体的光学和电学性能在生物传感器中的应用受到了 广泛的关注。由于金属纳米粒子在紫外和可见光区域很高的消光系数，使得它 可以淬灭绝大多数荧光团，包括量子点，有机染料，以及荧光共轭聚合。细胞 内巯基分子如半胱氨酸，谷胱甘肽等在人体的新陈代谢中起着重要的作用，巯 基分子的含量直接与多种疾病相关，如癌症，帕金森症，心血管疾病等。因而 发展快速，灵敏，成本低的检测巯基分子方法是很重要的。检测巯基分子含量 的方法已经有很多种，如质谱，激光解析离子化质谱，高效液相色谱等，但这 些方法耗时长，需要昂贵的设备，制样也比较复杂。基于金属纳米粒子的荧光 检测方法由于其灵敏度高，方法简单逐渐发展起来。有研究者用荧光共轭聚合 物稳定的金纳米粒子和吸附在金纳米粒子上的近红外染料来检测巯基分子，方 法都是基于巯基与金纳米粒子的特异性作用以及金纳米粒子的超淬灭效应。但 是荧光共轭聚合物制备复杂，需要多步反应，而近红外染料价格昂贵，如何设 计一种成本低，制备简单，快速灵敏的荧光探针分子就非常有实际应用意义。

芘是一种常用的疏水染料，它的量子产率高，有规整的苯环结构，对环境 的亲疏水性非常敏感，在亲水环境中，分子堆叠时会产生新的发射峰，广泛用 于检测聚合物的临界胶束浓度(CMC)以及检测DNA，小分子等。但由于其疏 水性，限制了它在水溶液中的广泛应用。研究者们发现，芘在聚合物胶束中的 溶解度会增大，将芘结合在亲水性聚合物上可以有效增溶芘，但现在基于芘修 饰的聚合物在生物监测方面的报道还很少。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种检测生物巯基分子的荧光 探针及制备和使用方法。

检测生物巯基分子的荧光探针是由金属纳米粒子和吸附在金属纳米粒子表 面的荧光标记聚合物组成的水溶液，水溶液的重量百分浓度为0.00001～10％， 金属纳米粒子粒径为1～100纳米，金属纳米粒子与荧光标记聚合物的重量比为 1～100∶0.1～100。

所述的金属纳米粒子为金纳米粒子、银纳米粒子、铂纳米粒子或钯纳米粒 子。

所述的荧光标记聚合物的制备方法包括以下步骤：

1)将含羟基的芘溶于四氢呋喃中制备得到重量百分比浓度为0.1～10％的 溶液，再加入与芘等质量的萘钾溶液，搅拌1～100分钟形成络合物，作为聚合 反应的引发剂；

2)加入单体环氧乙烷，单体环氧乙烷与引发剂的重量比为1～20∶1～200， 搅拌1～24小时，进行聚合反应；

3)加入0.5mL盐酸终止聚合反应，加入乙醚，使产物沉淀，过滤，真空干 燥1～100小时得到荧光标记聚合物，乙醚与溶剂体积比为1～5∶1～50。

检测生物巯基分子的荧光探针的制备方法包括以下步骤：

1)将荧光标记聚合物溶于水中制成重量百分比浓度为0.01～20％的水溶液 A；

2)将金属纳米粒子溶于水中制成重量百分比浓度为0.00001～1％的水溶液 B；

3)将水溶液A与水溶液B按照1～100∶0.1～100的重量比混合，反应1～ 100分钟，让荧光标记聚合物吸附在金属纳米粒子表面，获得检测生物巯基分子 的荧光探针。

检测生物巯基分子的荧光探针的使用方法是：在检测生物巯基分子的荧光 探针中加入浓度为1nM～1mM的生物巯基分子，通过生物巯基分子与金纳米粒 子的竞争共价结合作用实现金属纳米粒子和荧光标记聚合物的距离增加，通过 荧光信号的增强实现生物巯基分子的检测。

所述的生物巯基分子为谷胱甘肽或半胱胺酸。

本发明与现技术相比具有的有益效果：

1)采用聚合物增溶芘，使疏水性染料芘能应用于亲水环境监测，扩大了芘 的应用范围；

2)芘修饰的聚合物制备简单，成本低，检测快速灵敏，检测巯基分子特异 性好，具有很强的实用性。

附图说明

图1是亲水性修饰的芘荧光探针的核磁共振氢谱；

图2是亲水性聚氧化乙烯修饰对荧光探针芘的增溶效果。

具体实施方式