一种荧光金纳米簇材料的制备方法及其产品和应用技术

本发明专利技术涉及一种荧光金纳米簇材料的制备方法及其产品和应用，属于酸性磷酸酶(ACP)检测技术领域。本发明专利技术公开了一种以牛血清白蛋白作为还原剂和保护剂的荧光金纳米簇材料(BSA

A preparation method of fluorescent gold nanoclusters and its products and Applications

【技术实现步骤摘要】
一种荧光金纳米簇材料的制备方法及其产品和应用


[0001]本专利技术属于酸性磷酸酶(ACP)检测
，涉及一种荧光金纳米簇材料的制备方法及其产品和应用。

技术介绍

[0002]酸性磷酸酶(ACP)是在哺乳动物和植物中发现的一种常见的酶，它可以水解磷酸酯键将磷酸基团从底物中解离。血清中酸性磷酸酶(ACP)的含量被认为是相关病理诊断的主要因素，它的异常表达会导致一些常见疾病，如前列腺癌、肝硬化、溶血性贫血、慢性肾炎等。由于酸性磷酸酶(ACP)具有重要的临床意义，因此有必要建立一种简便、灵敏的ACP检测方法。目前已报道的酸性磷酸酶(ACP)的检测方法包括电化学法、荧光法、比率荧光法、比色法、色谱法等。荧光检测法由于其灵敏度高、选择性强、使用简单等优点，已被广泛应用于体内分子的检测。
[0003]过氧化物酶是一种氧化还原酶，分布于体液或细胞中，可催化H2O2直接氧化酚类或胺类化合物。与天然酶易受pH和温度影响而活性变化的缺点相比，模拟酶结构简单，化学性质稳定，具有酶的高效、低成本、易得等优点。随着纳米技术和生物技术的发展，各种纳米材料已被证明具有模拟过氧化物酶的活性，可用作纳米酶，如介孔氧化镍纳米花(NiONFs)、C
‑
dots/Fe3O4、FeS2纳米粒子、石墨烯量子点负载的CuO纳米针(GQDs
‑
CuO)等，已被证明具有类过氧化物活性。然而，这些材料中的大多数都需要复杂的合成方法和严格的实验条件。相反，具有类过氧化物酶性质和荧光特性的金纳米簇由于其合成方式简单且温和，已被广泛应用于化学物质的检测。铈(Ce
3+
)是重要的稀土元素(REEs)之一，它很容易从4f电离并释放出电子，具有独特的催化、磁性和电子特性。Deng等将Ce
3+
添加到具有过氧化物酶活性的金纳米颗粒中以增强金纳米粒子的催化活性。而Ce
4+
通常用于合成具有强氧化性的纳米酶。LucaArtiglia等报道了TiO2@CeOx可以催化H2O2将Ce
3+
氧化为Ce
4+
、的氧化还原机理以及不同比例的Ce
3+
和Ce
4+
对TiO2@CeOx的催化活性有不同程度的影响，甚至优于天然的过氧化物酶。
[0004]荧光共振能量转移(FRET)作为一种灵敏的分析方法得到了广泛的应用，为分析方法的发展提供了更多的可能性。Shi等合成了具有模拟过氧化物酶活性和荧光性质的Fe/Eu
‑
MOF材料，能够催化H2O2氧化TMB生成oxTMB，oxTMB在652nm处有较强的紫外吸收，因此以Fe/Eu
‑
MOF为供体，oxTMB为受体构建FRET机制。Ni和他的同事基于FRET机制使用具有模拟过氧化物酶活性和荧光的金纳米团簇(BSA
‑
AuNCs)开发了一种比色荧光双通道检测碱性磷酸酶(ALP)的方法。双猝灭也是降低背景信号、提高灵敏度和选择性的好方法。Zhang和他的同事开发了一种荧光双猝灭方法，用于选择性检测细胞内SO2，以克服长期暴露于半胱氨酸的干扰。
[0005]因此，探索与荧光共振能量转移(FRET)和双猝灭响应相结合的高效双“增强”检测方法在提高灵敏度和选择性方面具有很大的潜力。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种荧光金纳米簇材料的制备方法；本专利技术的目的之二在于提供一种荧光金纳米簇材料；本专利技术的目的之三在于提供一种荧光金纳米簇材料在酸性磷酸酶(ACP)方面的应用。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]1.一种荧光金纳米簇材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0009]将三水合氯金酸(HAuCl4‑
3H2O)水溶液加入到牛血清蛋白(BSA)水溶液中混合后，在20
‑
50℃的水浴中搅拌，加入碱溶液调节溶液的pH为10
‑
11，持续避光搅拌10
‑
18h，用截流膜和超纯水透析去除未反应的原料，即可得到荧光金纳米簇材料((BSA
‑
AuNCs))。
[0010]优选的，所述三水合氯金酸(HAuCl4‑
3H2O)和牛血清蛋白(BSA)的摩尔质量比为1:3
‑
8，mol:g。
[0011]优选的，所述三水合氯金酸(HAuCl4‑
3H2O)通过含有浓度为8
‑
12mM的三水合氯金酸(HAuCl4‑
3H2O)水溶液的形式添加；
[0012]所述牛血清蛋白(BSA)水溶液中牛血清蛋白(BSA)的质量浓度为40
‑
80mg/mL。
[0013]进一步优选的，所述碱溶液为氢氧化钠溶液。
[0014]优选的，所述截流膜的分子量为3KDa。
[0015]2.根据上述制备方法制备的荧光金纳米簇材料。
[0016]3.上述荧光金纳米簇材料在制备酸性磷酸酶(ACP)检测探针方面的应用。
[0017]本专利技术的有益效果在于：本专利技术公开了一种以牛血清白蛋白作为还原剂和保护剂的荧光金纳米簇材料(BSA
‑
AuNCs)的制备方法，制备得到的产物具有过氧化物酶模拟活性和荧光特性，能够用于检测酸性磷酸酶(ACP)的含量，首次利用荧光金纳米簇材料(BSA
‑
AuNCs)建立了一种灵敏的双猝灭双增强的磷酸酶(ACP)检测方法，该方法检测ACP灵敏度高，线性范围为0.01～2U/L，检出限为0.003U/L，相对于其它酶(如辣根过氧化物酶、溶菌酶、葡萄糖氧化酶、酪氨酸酶)或金属离子而言，对酸性磷酸酶(ACP)有较高的选择性；更重要的是，还有以下优点：首先，oxTMB作为猝灭平台，它的吸收光谱与BSA
‑
AuNCs的荧光光谱重叠，BSA
‑
AuNCs实现了从BSA
‑
AuNCs到oxTMB的荧光共振能量转移(FRET)，并先进行荧光猝灭。由于酸性磷酸酶(ACP)催化抗坏血酸2
‑
磷酸(AA2P)水解为PO
43
‑
和抗坏血酸(AA)，抗坏血酸(AA)可以将oxTMB还原为TMB，因此在ACP存在时，可以防止FRET的发生，再次“增强”荧光；其次，加入Ce
3+
也使TMB氧化为oxTMB，使荧光进一步猝灭；另外，由于PO
43
‑
和Ce
3+
的高配位，ACP和AA2P的存在阻碍了氧化还原反应。因此，在ACP存在时，荧光再次被打开，初始荧光信号的高猝灭和有效增强实现了ACP的高灵敏度和选择性检测。因此，本专利技术制备的荧光金纳米簇材料(BSA
‑
AuNCs)扩展了生物分析中敏感荧光方法的应用前景。
[0018]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种荧光金纳米簇材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将三水合氯金酸水溶液加入到牛血清蛋白水溶液中混合后，在20
‑
50℃的水浴中搅拌，加入碱溶液调节溶液的pH为10
‑
11，持续避光搅拌10
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18h，用截流膜和超纯水透析去除未反应的原料，即可得到荧光金纳米簇材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三水合氯金酸和牛血清蛋白的摩尔质量比为1:3
‑
8，mol:g。3.根据权利要求1所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁文静，吴狄，杜呈培，
申请(专利权)人：重庆师范大学，
类型：发明
国别省市：