[发明专利]基于竞争性识别的荧光传感器的构建方法及应用

说明书

本发明公开了一种基于竞争性识别的荧光传感器的构建方法，该方法首先采用温和的水热反应制备阳离子柱[6]芳烃/还原氧化石墨烯复合材料CP6@rGO；CP6和rGO之间通过π‑π堆积和静电相互作用形成受体，荧光染料分子 RhB 首先结合受体材料发生荧光共振能量转移致荧光猝灭，然后当竞争分析物胰岛素加入其中时，荧光染料分子将会被分析物所替代，使RhB的荧光强度恢复；利用胰岛素使RhB荧光强度恢复这样的荧光变化信号来定量检测胰岛素，本发明克服了现有技术的胰岛素检测方法过于复杂、检测速度慢及对胰岛素识别性较低的缺陷；本发明方法简单、方便、快速、可控性高、高效，适于工业化生产及具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明属于荧光传感器领域，具体涉及了一种基于竞争性识别的荧光传感器的构建方法及其在胰岛素检测中的应用。

背景技术

胰岛素，由胰岛β细胞分泌的一种重要的蛋白激素，对代谢及其他身体机能有着广泛影响。它不仅能使肝脏、肌肉和其他脂肪组织中的细胞从血液中吸收葡萄糖，转化为糖原作为能量来源或转化为其他储存在细胞内的营养物质，还能促进葡萄糖的氧化分解释放能量来维持生命活动。胰岛素是由51个氨基酸组成的多肽，由21个残基的A链和30个残基的B链通过两个二硫键连接而成。胰岛素可以作为胰岛素瘤和外伤性糖尿病的预测指标。据报道，一旦禁食条件下血液中胰岛素浓度低于0.86ng/mL，人们会因葡萄糖代谢不良而出现一些严重的疾病和功能障碍。近年来，全世界糖尿病的发病率正在上升，糖尿病会导致失明，肾功能衰竭，心脏疾病和中风，在临床研究中，已明确证实胰岛素缺乏可诱发糖尿病。与此同时，胰岛素作为控制血糖最主要的药物，且胰岛素的作用不依赖于胰岛功能而存在。胰岛素也属于内源性肽类激素兴奋剂，对于人体能起到兴奋作用。因此，灵敏的检测胰岛素对于疾病的早期诊断和治疗具有重要的意义，这将会改善疾病层理和治疗疗效，促进疾病研究的发展。

近十年来，各种各样的检测方法，包括基于放射免疫测定、质谱、表面等离子体共振、高效液相色谱、毛细管电泳和电化学方法已被用于胰岛素的测定。这些技术为实现胰岛素检测奠定了良好的基础。然而，这些方法都有着自己的优势与不足，如设备昂贵，操作繁琐，检出限不高等，因此设计一种快速、简洁、高灵敏度检测胰岛素的方法是非常重要的。

发明内容

本发明旨在解决现有胰岛素检测方法过于复杂、检测速度慢及对胰岛素识别性较低的问题，而提供一种基于竞争性识别的荧光传感器的构建方法。

本发明基于竞争性识别的荧光传感器的构建方法采用温和的水热反应制备荧光传感器--阳离子柱[6]芳烃/还原氧化石墨烯复合材料CP6@rGO；检测时，以CP6@rGO为主体，罗丹明B（RhB）为荧光指示剂，构建RhB-CP6@rGO，根据其荧光“开-关-开”原理来定量检测胰岛素；CP6和rGO之间通过π-π堆积和静电相互作用形成受体，荧光染料分子 RhB 首先结合受体材料发生荧光共振能量转移致荧光猝灭，然后当竞争分析物胰岛素加入其中时，荧光染料分子将会被分析物所替代，使RhB的荧光强度恢复，因此利用胰岛素使RhB荧光强度恢复这样的荧光变化信号来定量检测胰岛素；本发明克服了现有技术的胰岛素检测方法过于复杂、检测速度慢及对胰岛素识别性较低的缺陷；本发明方法简单、方便、快速、可控性高、高效，适于工业化生产及具有广阔的市场应用前景。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明荧光传感器的制备方法如下：

（1）将氢醌二（2-羟基乙基）醚、三苯基膦、无水乙腈依次放入烧瓶中，用冰水浴冷却，搅拌混匀后，加入四溴化碳，室温下搅拌反应，待反应完全后向混合物中加入冷水淬灭反应，得到白色沉淀，过滤收集沉淀物，用甲醇水溶液洗涤3~4次，用甲醇重结晶，干燥后制得化合物1，其中氢醌二（2-羟基乙基）醚与三苯基膦的质量比为0.1~1:1，氢醌二（2-羟基乙基）醚与四溴化碳的质量比为0.1~0.5:1；

所述甲醇水溶液是甲醇和水按体积比3:2混合制得；