[发明专利]利用二硫化钼量子点内滤效应荧光检测碱性磷酸酶活性的方法

说明书

本发明属于纳米材料领域，具体为一种利用二硫化钼量子点内滤效应荧光检测碱性磷酸酶活性的方法。本发明首先制备荧光二硫化钼量子点：以二硫化钼粉末为原料，乙醇/水为溶剂，无机碱为剥离助剂，采用超声法合成二硫化钼量子点；然后，将碱性磷酸酶溶液加入到4–硝基苯磷酸二钠盐（PNPP）以及硫酸镁的碱性缓冲液中，进行共孵育；将其加入到二硫化钼量子点溶液中，进一步共孵育；建立检测碱性磷酸酶的标准工作曲线；根据标准曲线方程得到待测溶液中碱性磷酸酶的活性。本发明中提供的荧光二硫化钼量子点具有性能稳定，合成条件简单，价格便宜等特点，将其用于检测碱性磷酸酶时，检测过程简单，选择性高，灵敏性高。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种利用二硫化钼量子点内滤效应荧光检测碱性磷酸酶活性的方法。

技术背景

碱性磷酸酶（ALP）是一种哺乳动物组织中常见的水解酶，已被广泛用作临床诊断的重要生物指标。ALP多存在于肝胆、肾脏、骨骼和胎盘中，用于催化蛋白质、核酸、糖类和生物碱等的脱磷酸化的过程。正常人血清中ALP的含量在 20–140U/L之间，血清中ALP的水平反常与乳腺癌，前列腺癌，骨骼疾病，肝功能紊乱和糖尿病等密切相关。因此，建立一种灵敏的定量检测ALP的方法是十分必要的。现今ALP活性的测定主要包括同位素标记法、色谱法、比色法、化学发光法、电化学法以及表面增强共振拉曼散射。在这些方法中，荧光探针作为以发光强度为检测信号的可视化技术，具有操作简单、分辨率高、造价低廉和可连续性实时监测等优势而被广泛应用。

二硫化钼(MoS₂)具有类石墨烯材料的层状结构，由于其层间相对较弱的范德华力而较容易被剥离，其独特的机械性能、电学性能、化学性能以及光学性质使得它被广泛应用于超级电容器、电池、催化剂等方面。然而，与其电学和催化性质相比，对MoS₂材料的光学性质尤其是光致发光性质的研究较少。小尺寸的二硫化钼量子点 （MoS₂QDs） 由于量子效应而具有新颖的光学性质，有望用于开发新颖的光学传感器。因此，开发一种简便的MoS₂QDs的合成方法并将其应用于传感研究是过渡金属二硫化物研究中具有挑战性的课题之一。

发明内容

针对现有技术所存在的问题和不足，本发明旨在提供一种简单易行的制备二硫化钼量子点并利用二硫化钼量子点的内滤效应荧光检测碱性磷酸酶活性的方法。

本发明的测定原理是：利用酶促反应和MoS₂ QDs的光学特性。具体描述如下：

碱性磷酸酶（ALP）催化底物4–硝基苯磷酸二钠盐（PNPP）生成对硝基苯酚（PNP），导致体系的最大吸收波长从310 nm位移到405 nm。而PNP在405 nm的吸收波长和MoS₂ QDs荧光团在400 nm处的荧光激发波长相重叠。因此，随着碱性磷酸酶活性的增强，体系在405 nm的吸收强度逐渐增强，MoS₂ QDs在Ex = 400 nm, Em = 500 nm处的荧光发射强度逐渐降低，利用荧光分光光度计，以荧光淬灭的程度作为输出信号，可以定量检测碱性磷酸酶的活性，同时可以作为生物探针，将其用于血清中碱性磷酸酶活性的测定并用于碱性磷酸酶抑制剂的研究中。

本发明首先提供二硫化钼量子点的制备方法，具体步骤如下：

制备荧光二硫化钼量子点：以二硫化钼粉末为原料，将其溶于乙醇/水混合溶液中，加入一定量无机碱（氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等）后置于超声清洗器中，在500 W的功率下超声5–20 h，然后加入无机酸（硫酸、盐酸等）调节pH到中性，将得到的混合溶液离心，保留上层清液，用去离子水透析( ≥ 24 h)后冷冻干燥，重新分散到水溶液中即得到荧光二硫化钼量子点溶液。得到的二硫化钼量子点的直径在5 nm以下，其荧光激发波长为360nm ~ 500 nm，最佳激发波长在400nm处，荧光发射波长为480 nm ~ 556 nm。