一种磁功能化比率型稀土荧光探针及制备与应用制造技术

本发明专利技术涉及一种磁功能化的比率型稀土荧光探针的制备及应用。本申请的磁功能化的比率型稀土荧光探针是将一种具有荧光物质的化合物修饰在稀土配位聚合物上，在同一激发波长下，产生两种物质的特征荧光发射峰，当分析物与荧光探针的其中一种荧光物质相互作用使其荧光增强或减弱，另一种荧光物质信号不变，从而达到比率型荧光检测的目的。另一方面，通过对比率型稀土荧光探针的磁功能化，利用磁分离将与分析物相互作用的探针与样品基质进行分离，实现高灵敏度、高选择性的快速检测。磁功能化的比率型稀土荧光探针的制备及分析方法发展有望在医疗诊断和环境检测等领域发挥重要作用。作用。作用。

【技术实现步骤摘要】
一种磁功能化比率型稀土荧光探针及制备与应用

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[0001]本专利技术涉及稀土荧光探针及荧光分析
，具体地说，是一种磁功能化比率型稀土荧光探针的制备方法及应用。

技术介绍
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[0002]2,6
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吡啶二甲酸(DPA)是炭疽芽孢杆菌或炭疽病唯一的生物标志物，也是炭疽芽孢杆菌(bacillus anthracis spores)的主要成分。炭疽热是一种由炭疽杆菌引起的人畜共患的急性传染病，主要以孢子的形式存在，严重威胁到人们的生命安全。因此，发展一种2,6
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吡啶二甲酸高灵敏的检测方法用于医疗诊断和生物系统状况的评价具有重要意义。目前常见的2,6
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吡啶二甲酸检测方法有气相色谱/质谱法、表面增强拉曼散射(SERS)、免疫分析和聚合酶链反应(PCRs)、分子印迹聚合物(MIPs)和荧光光谱法等。传统的检测方法，如气相色谱/质谱法，通常需要复杂的样品制备，耗时长和使用仪器相对昂贵。免疫分析和聚合酶链反应(PCRs)需要长周期、复杂的操作、昂贵的试剂和专业的分析。分子印迹聚合物(MIPs)技术具有特异性识别、结合亲和力强、选择性高的优点，但印迹聚合物通常需要复杂的生产工艺，以及高温、高压、酸、碱和一些有毒有害的有机溶剂等苛刻条件。在这些新兴的分析技术中，荧光光谱法以其选择性好、灵敏度高、成本低、响应时间快等优点成为最具吸引力的分析方法之一。为了使荧光光谱技术成为一种具有吸引力和竞争力的实用检测技术，关键问题是荧光探针的开发。
[0003]稀土配位聚合物(LnCPs)的配位位点较多(最多10个)，对配体的亲和力变化较大，因此比其他荧光探针更具有吸引力。LnCPs具有以下几个独特的光谱特征，如Stokes位移大(>150nm)、光谱谱带窄(半峰宽最大值<10nm)和Ln
3+
的f
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f电子跃迁导致的长荧光寿命(ms)。因此，目前已报道了很多LnCPs荧光探针用于DPA的检测。
[0004]在此背景下，本专利技术是针对上述现有技术存在的问题，加以改进，提供一种利用磁功能化比率型稀土荧光探针对2,6
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吡啶二甲酸分析检测的技术。

技术实现思路
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[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，解决2,6
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吡啶二甲酸检测前处理复杂、检测限高、设备昂贵的难题，本专利技术制备的磁功能化比率型稀土荧光探针溶液对2,6
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吡啶二甲酸有高选择性和高灵敏度，通过磁分离方法可以实现富集，无需洗脱，进而实现对低浓度2,6
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吡啶二甲酸的检测，与传统的单荧光信号探针相比，本专利技术制备的探针制备方法简单、条件温和，易于操作，对2,6
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吡啶二甲酸检测，有更好的抗干扰能力和稳定性。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种磁功能化比率型稀土荧光探针的制备方法与应用，其具体制备步骤为：
[0008]将1mL鸟苷5'
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单磷酸二钠溶液、1mL环丙沙星(CPFX)溶液、1mL Tb(NO3)3溶液，0.5mL Fe3O4纳米颗粒水溶液和5mL Tris
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HCl缓冲液室温下搅拌20分钟，震荡后得到磁功能化比率型稀土荧光探针(CPFX/GMP/Tb@Fe3O4)。
[0009]所述磁功能化比率型稀土荧光探针(CPFX/GMP/Tb@Fe3O4)的制备方法与应用，具体包括如下步骤：
[0010](1)称取0.5～1.0mg Fe3O4纳米颗粒，粒径分布为200～300nm分散于0.5～2mL超纯水中，超声5～10min后备用。
[0011](2)将市售鸟苷酸单磷酸二钠(GMP)、硝酸铽(Tb(NO3)3)和环丙沙星(CPFX)分别溶于或分散在超纯水中，形成5～20mmol/L、5～20mmol/L和5～20mmol/L的溶液，将0.5～2mL鸟苷5'
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单磷酸二钠溶液、1～3mL 环丙沙星(CPFX)溶液、0.5～2mL Tb(NO3)3溶液，0.2～1mL Fe3O4纳米颗粒水溶液分散于4.5～10mL Tris
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HCl缓冲液(50mmol/L,pH 6.0～10.0)，中，室温下搅拌10～30min，得到磁功能化比率型稀土荧光探针(CPFX/GMP/Tb@Fe3O4)。(3)量取一定量的1～900μL步骤(2)中磁功能化比率型稀土荧光探针(CPFX/GMP/Tb@Fe3O4)于10mL离心管中，向其中分别加入不同量DPA溶液，分别制备为0、80、120、160、180、200μmol/L浓度的100～200μL吡啶二甲酸(DPA)溶液，然后分别滴加Tris
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HCl缓冲溶液至2～6mL，反应2～10min后，利用荧光光谱仪测定其在450nm和545nm处的荧光强度。
[0012](4)当L929细胞用40～60μM吡啶二甲酸(DPA)培养30～60分钟后，再用探针CPFX/GMP/Tb@Fe3O4孵育30～60分钟，可以明显观察到绿色和蓝色荧光，且蓝色荧光光更为明显。
[0013]所述的四氧化三铁纳米颗粒粒径为200～300nm。
[0014]所述铽离子与配体鸟苷酸单磷酸二钠(GMP)的质量比为1:0.5～1:2。
[0015]所述铽离子与环丙沙星(CPFX)的质量比为1:0.2～1:5。
[0016]所述Tris
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HCl缓冲液，其pH为6.0～10.0。
[0017]所述制备的CPFX/GMP/Tb@Fe3O4荧光探针在溶液中对吡啶二甲酸(DPA)荧光检测(定性和/或定量)的应用。
[0018]所制备的CPFX/GMP/Tb@Fe3O4荧光探针可用于对细胞内吡啶二甲酸(DPA)的荧光成像。
[0019]稀土离子由于其特殊的核外电子结构，吸收紫外光、电子射线等辐射能后，能够产生稀土荧光。然而，稀土离子在水溶液中容易受水分子的猝灭作用，一般荧光强度很弱，需要通过结合一些合适的配体分子，提高稀土离子的荧光强度。本申请的磁功能化的比率型稀土荧光探针是将一种具有荧光物质的化合物修饰在稀土配位聚合物上，在同一激发波长下，产生两种物质的特征荧光发射峰，当分析物与荧光探针的其中一种荧光物质相互作用使其荧光增强或减弱，另一种荧光物质信号不变，从而达到比率型荧光检测的目的。另一方面，通过对比率型稀土荧光探针的磁功能化，利用磁分离将与分析物相互作用的探针与样品基质进行分离，实现高灵敏度、高选择性的快速检测。磁功能化的比率型稀土荧光探针的制备及分析方法发展有望在医疗诊断和环境检测等领域发挥重要作用。
[0020]本专利技术的优点是：
[0021]1、本专利技术对鸟苷
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5'
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单磷酸二钠(GMP)和铽离子(Tb
3+
)形成的网状纳米(GMP/Tb)稀土配合物进行磁功能化，同时利用环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁功能化的比率型稀土荧光探针的制备方法，其特征在于，其具体制备步骤为：将0.5～2mL鸟苷5'
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单磷酸二钠溶液、1～3mL环丙沙星(CPFX)溶液、0.5～2mL Tb(NO3)3溶液、0.2～1mL Fe3O4纳米颗粒水溶液和4.5～10mL Tris
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HCl缓冲液室温下搅拌10～30分钟，固液分离得到磁功能化比率型稀土荧光探针(CPFX/GMP/Tb@Fe3O4)。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，鸟苷5'
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单磷酸二钠溶液的浓度为5～20mM，优选10～15mM；环丙沙星(CPFX)溶液的浓度为5～20mM，优选10～15mM；Tb(NO3)3溶液的浓度为5～20mM，优选10～15mM；Fe3O4纳米颗粒水溶液的浓度为每0.5～2mL水中含有0.5～1.0mg Fe3O4纳米颗粒，优选每1mL水中含有1.0～1.5mg Fe3O4纳米颗粒。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的四氧化三铁纳米颗粒粒径为200～300nm；所述的溶液体系是Tris
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HCl缓冲液，其pH为6.0～10.0，优选7.5。4.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述稀土中心铽离子与配体鸟苷酸单磷酸二钠(GMP)的质量比为1:0.5～1:2，优选1:1～1:1.5。5.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述稀土中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，
申请(专利权)人：张磊，
类型：发明
国别省市：