一种用于检测肿瘤标记物半乳凝集素-1的生物探针及其制备方法技术

技术编号:12521178 阅读:126 留言:0更新日期:2015-12-17 11:44
本发明专利技术提供了一种用于检测肿瘤标记物半乳凝集素-1的生物探针,所述生物探针为含巯基的乳糖通过金-硫键与金纳米棒连接形成的复合物。本发明专利技术首次用含巯基的乳糖修饰金纳米棒,使含巯基的乳糖和金纳米棒通过金-硫键连接,结合能力强。在金纳米棒上负载上了糖类小分子—乳糖,对金纳米棒进行了稳定和特异性的修饰,得到的所述探针中乳糖部分具有对galectin-1特异性识别的作用,加上金纳米棒具有精确的光学响应的作用,最终所述生物探针可以实现对galectin-1高效且特异性地检出。本发明专利技术第二方面还提供了一种用于检测肿瘤标记物半乳凝集素-1的生物探针的制备方法,该生物探针的制备方法简单易行,条件温和,成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物化学
,具体涉及一种用于检测肿瘤标记物半乳凝集素-1 的生物探针及其制备方法。
技术介绍
癌症是一种严重威胁全球人类生命和健康的疾病,晚期癌症患者难治愈的一个重 要原因是癌症易发生转移。原发肿瘤可进行手术切除或放射治疗,但已散播的癌症却往往 难以用上述手段治疗,且治疗过程中容易损伤正常组织。肿瘤的转移伴随着不良的预后效 果和低的生存率,若能研发出有效的检测手段对其进行早期监测,则有助于转移的及时发 现和尽早干预,有利于延长患者寿命和提高生活质量。 检测血液中的肿瘤标记物可以帮助实现肿瘤转移的及早诊断,成为肿瘤转移预测 的重要手段。半乳凝集素-l(galectin-l,gal_l)在肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移、血管生成 和免疫逃逸等方面发挥重要作用,并与癌症患者的预后和生存率之间存在密切的关系。更 为重要的是,galectin-Ι会分泌到人体血液中发挥作用,可以作为一种血清标记物被检出。 然而尽管癌症患者的血液galectin-Ι浓度比正常人要高,但其绝对值仍然非常低(一般在 ng/ml级别),因此需要灵敏度和特异性非常高的生物探针进行检测。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供了一种用于检测肿瘤标记物半乳凝集素-1的生物 探针及其制备方法。本专利技术所述生物探针为含巯基的乳糖通过金-硫键与金纳米棒连接形 成的复合物。所述生物探针可以实现对半乳凝集素-1的高效且特异性地检出。本专利技术还 公开了所述生物探针的制备方法,制备方法简单易行。 本专利技术第一方面提供了一种用于检测肿瘤标记物半乳凝集素-1 (galectin-Ι)的 生物探针,所述生物探针为含巯基的乳糖通过金-硫键与金纳米棒连接形成的复合物。 优选地,所述含巯基的乳糖为 优选地,所述含巯基的乳糖与所述金纳米棒的摩尔比为IX IO4:1-3 X IO4:1。 优选地,所述金纳米棒的长为60-80nm、宽为20-25nm。 优选地,所述金纳米棒的横向等离子体共振吸收峰(SPR)的峰位为510nm,纵向等 离子体共振吸收峰(SPR)的峰位为700-800nm。 优选地,所述金纳米棒表面包覆有十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)双分子层,所述 含巯基的乳糖在所述金纳米棒表面未包覆有CTAB的部分或全部区域通过金-硫键与金纳 米棒连接形成复合物。 本专利技术中,金纳米棒由于其独特的表面等离子共振效应,能吸收其共振频率上的 入射光,造成该频率上光能量的损失,方便地被光学检测器检出。同时金纳米棒具有特殊 的空间各向异性,其棒状形态使之具有横向和纵向两个方向的表面等离子共振峰,使之对 痕量物质的响应特别敏感,本专利技术采用金纳米棒作为生物探针的一部分可以对galectin-1 进tx精确地检测。 galectin-Ι由于其结构上含有特殊的β -半乳糖苷键识别区域,因此能对乳糖进 行特异性识别。本专利技术将所述含巯基的乳糖通过金-硫键与金纳米棒连接后,在金纳米棒 上负载上了糖类小分子一乳糖,可以对金纳米棒进行了稳定和特异性的修饰,得到的所述 探针中乳糖部分具有对galectin-Ι特异性识别的作用,加上金纳米棒具有精确的光学响 应的作用,最终所述生物探针可以实现对galectin-Ι高效且特异性地检出。 本专利技术第一方面提供的检测肿瘤标记物galectin-Ι的生物探针,首次采用含巯 基的乳糖对金纳米棒进行修饰,所述含疏基的乳糖和所述金纳米棒通过金-硫键连接,结 合能力强,最终构建了一种新的可以用以检测肿瘤标记物galectin-Ι的生物探针,所述生 物探针可以实现对galectin-Ι的高效且特异性地检测。 本专利技术第二方面提供了一种用于检测肿瘤标记物galectin-Ι的生物探针的制备 方法,包括以下步骤: (1)提供金纳米棒; (2)提供乳糖,所述乳糖经巯基化反应后制得含巯基的乳糖; (3)将所述金纳米棒和所述含巯基的乳糖混合,室温下静置8-15小时,制得用于 检测肿瘤标记物galectin-Ι的生物探针,所述生物探针为所述含巯基的乳糖通过金-硫键 与所述金纳米棒连接形成的复合物。 优选地,所述含巯基的乳糖为 优选地,所述含巯基的乳糖与所述金纳米棒的摩尔比为IX IO4:1-3X IO4:1。 更优选地,所述含巯基的乳糖的制 备方法为: (a)将结构式为的化合物1和结构为合物2的摩尔比为1:1. 2-1:2 ;j.的化合物2在催化剂的作用下,室温下搅拌反应36-72小时,纯化后,制 得结构式为 的化合物3 ;所述化合物1和所述化 CN 105158467 A h/l 3/12 贝 (b)将所述化合物3和硫代乙酸钾(化学式为 KSAc)在室温下搅拌反应 , 3-5小时,纯化后,制得结构式为的化合物4 ;所 述化合物3和所述硫代乙酸钾(KSAc)的摩尔比为1:1. 2-1:2 ; (c)将所述化合物4溶于甲醇中,然后加入金属钠,室温下搅拌过夜,纯化后,制得 结构式为的含巯基的乳糖。 本专利技术为制得含巯基的乳糖从化 合物1全乙酰基保护的乳糖出发,依次经端基取代、巯基化和去乙酰化三步反应,在乳糖的 端基碳原子处引入含巯基的连接臂,制备出能与金纳米棒反应的所述含巯基的乳糖。 本专利技术第二方面提供的所述检测肿瘤标记物galectin-Ι的生物探针的制备方法 简单易行,反应条件温和,成本较低,制得的所述生物探针可以实现galectin-Ι的高效且 特异性地检测。 综上,本专利技术有益效果包括以下几个方面: 本专利技术提供了一种用于检测肿瘤标记物galectin-Ι的生物探针,所述生物探针 为含巯基的乳糖通过金-硫键与金纳米棒连接形成的复合物。所述生物探针可以实现对 galectin-Ι的高效且特异性地检测。本专利技术还提供了所述生物探针的制备方法,制备方法 简单易行,反应条件温和,成本较低。【附图说明】 图1为实施例1金纳米棒的合成示意图; 图2为实施例1制得的金纳米棒的吸收曲线⑷及透射电镜图(B); 图3为实施例1用于检测肿瘤标记物galectin-Ι的生物探针的合成示意图; 图4为实施例1中与含巯基的乳糖反应前后金纳米棒的性质变化图;图4中图(A) 为反应前后金纳米棒的元素构成(用X射线光电子能谱(XPS)图表示)变化;图(B)为反 应前后金纳米棒表面电荷(Zeta电位)的变化;图(C)为反应前后金纳米棒的紫外-可见 光-近红外区域的光吸收变化;图(D)为反应后金纳米棒的微观结构(用透射电镜图表 示); 图5为实施例1制得的生物探针(用Lac-GNRs表示)对galectin-Ι的检测效果 图,图5中图5(A)为生物探针吸收曲线随浓度的变化关系;图5(B)加入InM galectin-1 时生物探针中金纳米棒的团聚程度;图5(C)生物探针溶液颜色的变化; 图6为实施例1制得的生物探针(用Lac-GNRs表示)检测galectin-Ι时的特异 性效果图。【具体实施方式】 以下所述是本专利技术的优选实施方式,应当指出,对于本
的普通技术人员 来说,在不脱离本专利技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为 本专利技术的保护范围。 本专利技术第一方面提供了一种用于检测肿瘤标记物galectin-Ι的生物探针,生物 探针为含疏基的乳糖通过金 -硫键与金纳米棒本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于检测肿瘤标记物半乳凝集素‑1的生物探针,其特征在于,所述生物探针为含巯基的乳糖通过金‑硫键与金纳米棒连接形成的复合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵岳涛喻学峰潘浩波王怀雨
申请(专利权)人:中国科学院深圳先进技术研究院
类型:发明
国别省市:广东;44

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