一种基于碳点的乙酰胆碱酯酶的荧光检测方法技术

本发明专利技术提供了一种检测乙酰胆碱酯酶浓度的方法，用硝酸处理近红外光发射的碳点得到氧化型碳点CDs

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳点的乙酰胆碱酯酶的荧光检测方法


[0001]本专利技术涉及一种检测乙酰胆碱酯酶浓度的方法，属于乙酰胆碱酯酶检测领域。

技术介绍

[0002]乙酰胆碱酯酶(AChE)是普遍存在于周围神经系统中的一种关键酶,可特异性催化底物乙酰硫代胆碱发生水解反应产生硫代胆碱和醋酸盐,这一过程与阿尔兹海默症和炎症过程等相关疾病有着密切的关系，从而乙酰胆碱酯酶在生物信号传导中起到十分重要的作用，乙酰胆碱酯酶的高灵敏度、快速响应及操作简便的检测对于临床诊断，阿尔兹海默症药物以及有机磷农药的分析检测是非常重要的。当前，国内外常见的乙酰胆碱酯酶检测方法主要有电化学方法、荧光发、分光光度法以及化学发光法等。但大多数方法存在操作方法复杂、反应时间长、灵敏度不高等缺陷。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种检测乙酰胆碱酯酶浓度的方法，用硝酸处理近红外光发射碳点纳米颗粒得到氧化型碳点CDs
‑
HNO3，CDs
‑
HNO3在650nm和681nm处的荧光发射峰都显著提升，相比于未改性的碳点，用硝酸改性后的碳点其荧光强度明显增强。由于CDs
‑
HNO3表面含有大量水溶性基团，Ag
+
能与CDs
‑
HNO3之间产生很强的配位作用和静电作用，引起碳点聚集，从而可以明显的猝灭CDs
‑
HNO3的荧光发射峰。其中，Ag
+
猝灭的是CDs
‑
HNO3681nm处的荧光发射峰，而650nm处的荧光发射峰保持不变。乙酰胆碱酯酶AChE可以催化水解乙酰硫代胆碱ATCh，并产生硫代胆碱TCh，TCh上巯基与Ag
+
的结合能力更强。因此，我们可以用AgNO3再去处理CDs
‑
HNO3得到荧光强度极弱的Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3，利用Ag
+
与碳点和硫代胆碱TCh之间的竞争性结合，当体系有硫代胆碱TCh存在时，修饰在碳点上的Ag
+
可以脱离碳点与体系中的硫代胆碱结合，从而使Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3的荧光强度增强。因此，通过测定Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3荧光增强的强度，我们可以定量的检测出溶液中乙酰胆碱酯酶AChE的浓度。本专利技术不仅容易操作，并且具有灵敏度高、响应快速且检测限低等优点。
[0004]本专利技术提供了一种检测乙酰胆碱酯酶浓度的方法，包括以下步骤：
[0005](1)制备近红外发射碳点纳米颗粒CDs；
[0006](2)以步骤(1)所述CDs为原料制备氧化型近红外发射碳点纳米颗粒CDs
‑
HNO3；
[0007](3)将步骤(2)所述氧化型近红外发射碳点纳米颗粒CDs
‑
HNO3与AgNO3溶液孵育过夜，得到Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3；
[0008](4)将步骤(3)中制得的Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3用Tris
‑
HAc缓冲溶液配制为Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3碳量子点溶液；
[0009](5)配制等体积的氯化硫代乙酰胆碱溶液和乙酰胆碱酯酶标准溶液，混合反应后，得到混合液a；
[0010](6)取与步骤(5)中混合液a等体积的步骤(4)中Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3碳量子点溶液，记为溶液b，将溶液a和溶液b混合反应后，得标准样品系c；
[0011](7)取步骤(6)中标准样品系c并检测其在681nm处的荧光强度，记为Fc；取步骤(6)中溶液b并检测其在681nm处的荧光强度，记为F
b
；然后建立(F
c
‑
F
b
)与乙酰胆碱酯酶浓度C
AChE
之间的线性关系式；
[0012](8)配制与步骤(5)中乙酰胆碱酯酶标准溶液体积相同、浓度未知的乙酰胆碱酯酶待测溶液，参照步骤(5)、(6)、(7)制得待测样品并测定其荧光强度F
c
和Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3碳量子点溶液b的荧光强度F
b
，根据(F
c
‑
F
b
)与乙酰胆碱酯酶浓度C
AChE
之间的线性关系式，即可计算出所述乙酰胆碱酯酶待测溶液中的乙酰胆碱酯酶的浓度。
[0013]其中：
[0014]步骤(1)中，所述近红外发射碳点纳米颗粒CDs的制备方法为：取0.1
‑
1g的谷胱甘肽和10
‑
20g的甲酰胺溶液，混合均匀后，在100
‑
200℃的高压反应釜中反应5
‑
15h，将反应后的反应液冷冻干燥，即得。
[0015]步骤(2)中，所述氧化型近红外发射碳点纳米颗粒CDs
‑
HNO3的制备方法为：称取10
‑
20mg步骤(1)中制备得到的近红外发射碳点纳米颗粒CDs和10
‑
20μL浓度为10
‑
15mol/L的HNO3溶液，用20
‑
40mL H2O稀释，混合均匀后，在30
‑
100℃油浴下磁力搅拌回流12
‑
24h，将回流后的反应液过滤；用NaOH溶液调节过滤后的反应液，使其pH值至中性，再过滤，取滤下物，冷冻干燥，即得。
[0016]步骤(3)中，所述Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3的制备方法为：称取10
‑
20mg步骤(2)中制备得到的氧化型近红外发射碳点纳米颗粒CDs
‑
HNO3，加入100
‑
300μL浓度为20
‑
60mmol/L的AgNO3溶液，用10
‑
30mL去离子水稀释，通入N2，在室温下搅拌10
‑
20h，搅拌结束后，通过过滤、透析将未反应的Ag
+
除去，最后将纯化的Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3冷冻干燥，即得。
[0017]步骤(4)中，所述Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3溶液的制备为：将上述步骤(3)中制得的Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3用pH为7.4、浓度为10mmol/L Tris
‑
HAC缓冲溶液配制为浓度为1
‑
20μg/mL的碳量子点溶液；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测乙酰胆碱酯酶浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备近红外发射碳点纳米颗粒CDs；(2)以步骤(1)所述CDs为原料制备氧化型近红外发射碳点纳米颗粒CDs
‑
HNO3；(3)将步骤(2)所述CDs
‑
HNO3与AgNO3溶液孵育过夜，得到Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3；(4)将上述步骤(3)中制得的Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3用Tris
‑
HAc缓冲溶液配制为Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3碳量子点溶液；(5)配制等体积的氯化硫代乙酰胆碱溶液和乙酰胆碱酯酶标准溶液，混合反应后，得到混合液a；(6)取与步骤(5)中混合液a等体积的步骤(4)中Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3碳量子点溶液，记为溶液b，将溶液a和溶液b混合反应后，得标准样品系c；(7)取步骤(6)所述标准样品系c并检测其在681nm处的荧光强度，记为F
c
；检测步骤(6)所述溶液b并检测其在681nm处的荧光强度，记为F
b
；然后建立(F
c
‑
F
b
)与乙酰胆碱酯酶浓度C
AChE
之间的线性关系式；(8)配制与步骤(5)中乙酰胆碱酯酶标准溶液体积相同、浓度未知的乙酰胆碱酯酶待测溶液，参照步骤(5)、(6)、(7)制得待测样品并测定其荧光强度F
c
和Ag
+
‑
CDs
‑
HNO3碳量子点溶液b的荧光强度F
b
，根据(F
c
‑
F
b
)与乙酰胆碱酯酶浓度C
AChE
之间的线性关系式，即可计算出所述乙酰胆碱酯酶待测溶液中的乙酰胆碱酯酶的浓度。2.如权利要求1所述的检测乙酰胆碱酯酶浓度的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述CDs的制备方法为：取0.1
‑
1g的谷胱甘肽和10
‑
20g的甲酰胺溶液，混合均匀后，在100
‑
200℃的高压反应釜中反应5
‑
15h，反应结束后，经过滤、透析、冷冻干燥，即得。3.如权利要求1所述的检测乙酰胆碱酯酶浓度的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述CDs
‑
HNO3的制备方法为：称取10
‑
20mg步骤(1)中制备的CDs和10
‑
20μL浓度为10
‑
15mol...

【专利技术属性】
技术研发人员：许子强，李海敏，孟菘，杨清圆，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：