[发明专利]一种基于静默区报告分子的表面增强拉曼散射检测过氧化氢的方法与应用

说明书

本发明公开了一种基于静默区报告分子的表面增强拉曼散射检测过氧化氢的方法与应用。本发明中以4‑乙炔基苯胺作为底物，与亚硝酸在低温下发生重氮化反应，生成新的静默区报告分子—4‑重氮苯炔(4‑DP)，该分子可在拉曼静默区2100‑2200cmsupgt;‑1/supgt;范围内产生由炔烃拉伸振动产生的特征峰，静默区特征峰的引入，可以降低背景信号的干扰和提升检测的灵敏度。另外，本发明中将4‑巯基苯硼酸修饰在金微米颗粒CLMP的表面，构成SERS探针分子CLMP@4‑MPBA，而Hsubgt;2/subgt;Osubgt;2/subgt;可与4‑巯基苯硼酸反应生成4‑羟基苯硫酚，因此可以通过静默区炔烃特征峰的强度变化实现对Hsubgt;2/subgt;Osubgt;2/subgt;的浓度的检测。

技术领域

本发明属于生命科学研究生物分子的检测技术领域，特别涉及一种基于静默区报告分子的表面增强拉曼散射检测过氧化氢的方法与应用。

背景技术

表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)光谱是近几十年的研究热点，它既能检测拉曼光谱的指纹特性，又能对原有的拉曼信号进行3～10个数量级的放大，可极大地提升检测的精确度和灵敏度。此外，拉曼光谱是散射光谱，对样品本身没有任何损伤，不影响后续的使用。随着技术的发展和检测仪器的进步，SERS检测被广泛应用于传感和生命科学检测等领域。

SERS增强效果主要取决于两个方面：高增强的SERS基底和具有高信噪比的拉曼报告分子。经过多年的发展，多种基于贵重金属的SERS基底已被广泛报道，优良的SERS增强基底可将检测信号提高到10⁸以上。但是大多数纳米级别的SERS基底由于结构不均匀，存在稳定性和重现性差等问题。所以开发一种高重现性、结构均匀的SERS增强基底是高灵敏SERS检测的前提。纳米粒子合成的过程中通常都会使用有机配体，其自身的SERS信号会导致较大的背景干扰信号，而一些待测生物分子自身产生的SERS信号也会显著影响检测的灵敏度。因此，如何提高SERS检测的信噪比是另一个要解决的关键问题。

常见拉曼分子的特征峰分布在500～1800cm^-1范围内，这一区域又被称为指纹区域。而生物内源性分子，如蛋白质和磷脂，也在此区间产生特征峰，二者相互重叠难以分离，为后续实验的分析鉴定造成了一定的困扰。1800～2800cm^-1区间内，生物分子不会产生拉曼信号，被称为生物样品的“拉曼静默区”。因此诞生了一种静默区拉曼报告分子，它们能够在拉曼静默区产生特征峰，可以有效避免细胞内源性物质的背景信号干扰。无干扰、信噪比高、灵敏性强，甚至可以实现痕量检测，这些都是静默区报告分子的优势。目前研究较多的包括炔烃、叠氮化物、腈、氘和羰基金属等几个化学基团，但是有关拉曼静默区的专利少有发表。如专利CN106248648A，制备了一种新型静默区报告分子——(E)-2-((4-(苯乙炔基)亚苄基)氨基)乙硫醇)，利用炔烃在静默区产生的特征峰，进行细胞拉曼成像，使成像结果更加便捷且高效；专利CN110376379A，以静默区的两个特征峰强度比值，来推算癌胚抗原的浓度，实现高精度、特异性的检测。在SERS检测中引入高性能的表面增强基底和具有静默区特征峰的特异性报告分子，可以极大提升检测的灵敏性和准确性，具有重要的临床及治疗价值。

过氧化氢(Hydrogen Peroxide,H₂O₂)是体内常见的活性氧分子，参与多种生理进程。对于H₂O₂的检测方法众多，较为常见的如电化学检测法(CN112305050A)，荧光探针检测法(如CN109021000A)，荧光发光检测法(CN109060739A)等。但以上方法存在各种缺陷，要么不利于样品保存，要么检出限较高。SERS检测是一种高灵敏度的检测手段，专利CN110779907A即使用SERS芯片对H₂O₂进行检测，该专利中应用指纹区的特征峰面积的变化来反映相应的H₂O₂浓度变化。但指纹区干扰较大，若应用在生物样品中，不利于定性及定量分析。

发明内容