一种多肽-金纳米簇荧光传感器的合成及应用制造技术

本发明专利技术属于功能性生物纳米材料技术领域，具体涉及一种多肽

【技术实现步骤摘要】
一种多肽
‑
金纳米簇荧光传感器的合成及应用


[0001]本专利技术涉及荧光传感器
，具体涉及一种特异性检测Cu
2+
的多肽
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金纳米簇荧光传感器的合成及应用。

技术介绍

[0002]Cu
2+
作为一种人体必需的微量元素，在人体内红细胞生成、酶活性和中枢神经系统等多种生理过程中起着关键作用。例如，阿尔兹海默症是一种典型的神经退行性疾病，它被证明与Cu
2+
的浓度密切相关。Cu
2+
过量或者缺乏会对大多数生物体和代谢过程造成一些不利影响。此外，由于Cu
2+
在生产生活中的大量应用，造成了环境中的离子污染，它们广泛存在于水中，经过水源富集在人体内，严重危害人们的生命健康。
[0003]目前，诸如阳极溶出伏安法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法以及电感耦合等离子法等技术已被用于Cu
2+
的测定，虽然这些方法能够高选择性的检测Cu
2+
，但这些技术大都涉及相对复杂的有机合成、需要昂贵的试剂或者存在狭窄的检测范围，这些缺点可能会阻碍其进一步的应用。因此，开发简单、低成本、快速高效的Cu
2+
检测技术迫在眉睫。
[0004]荧光分析方法作为一种选择性强、灵敏度高、响应快速的检测技术受到了广泛研究。贵金属纳米簇是一种新型的荧光纳米材料，通常由几个到几十个金属原子组成，粒径尺寸一般小于2nm。由于金属纳米簇的尺寸与传导电子的费米波长相近，故而产生出类似分子的性质和离散能级，如尺寸可调的荧光、电子跃迁和较大的斯托克位移等。在这些贵金属纳米簇中，金纳米簇(AuNCs)由于其明确的分子结构、较强的光致发光、良好的生物相容性和光学活性等独特的优点，成为目前研究最广泛的荧光纳米材料，被广泛应用于金属离子的检测中。虽然金纳米簇具有较高的荧光特性，但相对单一的金纳米簇存在检测灵敏度低的缺点。通过将其与其他荧光材料结合，如多肽和量子点，可显著增加其检测灵敏度、准确度和抗干扰性能，故而在金属检测中有很大的应用前景。
[0005]综上所述，如何快速检测水中残留的Cu
2+
是目前急需解决的热点问题，通过设计合理有效的多肽与金纳米簇偶联，合成可被Cu
2+
猝灭的荧光传感器，以特异性检测水中残留的Cu
2+
具有极其重要的意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种多肽
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金纳米簇荧光传感器的合成及应用，所述多肽
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金纳米簇荧光传感器能够特异性检测水中残留的Cu
2+
。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]在本专利技术第一方面，提供了一种多肽
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金纳米簇荧光传感器，其中金纳米簇与十一肽CCYCPGHPGEE(Cys
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Cys
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Tyr
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Cys
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Pro
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Gly
‑
His
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Pro
‑
Gly
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Glu
‑
Glu)偶联，该多肽
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金纳米簇荧光传感器粒径分布均匀，无明显的聚集现象，在320nm附近有明显的吸收峰，当用275nm的激发光照射时，在290～500nm区间有较强的荧光发射，发射峰在330nm附近。
[0009]在本专利技术第二方面，提供了一种第一方面所述多肽
‑
金纳米簇荧光传感器的合成
方法，包括如下步骤：
[0010](1)向预先用王水溶液浸泡洗净的圆底烧瓶中加入5mL浓度为50mg/mL的HAuCl4溶液，在37℃的条件下搅拌，再加入5mL浓度为10mM的BSA溶液剧烈搅拌2min；
[0011](2)之后向混合溶液中快速加入0.5mL浓度为1M的NaOH溶液，剧烈搅拌12h，反应溶液的颜色由亮黄色变为棕色时表明AuNCs已经形成；
[0012](3)将十一肽CCYCPGHPGEE溶于蒸馏水，得到浓度为1mM的CCYCPGHPGEE溶液。之后，将500μL CCYCPGHPGEE溶液缓慢滴入2mL的AuNCs溶液中，在30℃的条件下温和搅拌培养24h，最终得到淡棕色的多肽
‑
金纳米簇荧光传感器。
[0013]在本专利技术的第三方面，提供一种第一方面所述多肽
‑
金纳米簇荧光传感器特异性检测水中残留Cu
2+
的应用，其应用于Cu
2+
检测时包括如下步骤：取10μL的多肽
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金纳米簇溶液于离心管，加入不同浓度的Cu
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溶液，再加入pH为7的HEPES缓冲溶液将混合溶液稀释至1mL。在30℃的条件下反应2min后用荧光分光光度计进行光谱扫描并记录数据，结果如图10所示。
[0014]相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0015]本专利技术涉及的多肽
‑
金纳米簇荧光传感器制备方法简单，能够快速实现Cu
2+
的特异性检测。由于合成的传感器表面大量存在的多肽分子与Cu
2+
发生配位结合，导致了传感器的聚合，阻断了配体
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金属间或配体
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金属
‑
金属间的电荷转移，导致了传感器的荧光猝灭，进而可以达到检测Cu
2+
的目的。该多肽
‑
金纳米簇传感器检测Cu
2+
的操作简便，反应快速，具备优良的特异选择性。
附图说明
[0016]本专利技术附图12幅，其中：
[0017]图1多肽
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金纳米簇荧光传感器的透射电子显微镜表征；
[0018]图2多肽
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金纳米簇荧光传感器的紫外可见吸收光谱；
[0019]图3多肽
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金纳米簇荧光传感器的荧光激发与发射光谱；
[0020]图4多肽
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金纳米簇、多肽与氯化金的荧光强度对比；
[0021]图5多肽
‑
金纳米簇荧光传感器对Cu
2+
的荧光响应；
[0022]图6反应pH对Cu
2+
猝灭多肽
‑
金纳米簇荧光传感器荧光效果的影响；
[0023]图7反应温度对Cu
2+
猝灭多肽
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金纳米簇荧光传感器荧光效果的影响；
[0024]图8反应时间对Cu
2+
猝灭多肽
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金纳米簇荧光传感器荧光效果的影响；
[0025]图9多肽
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金纳米簇荧光传感器对不同金属离子的荧光选择性研究；
[0026]图10多肽
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金纳米簇荧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多肽
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金纳米簇荧光传感器，其特征在于，该传感器是以十一肽CCYCPGHPGEE(Cys
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Cys
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Tyr
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Cys
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Pro
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Gly
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His
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Pro
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Gly
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Glu
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Glu)偶联修饰的金纳米簇。2.根据权利要求1所述的多肽
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金纳米簇荧光传感器，其特征在于，所述的多肽
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金纳米簇呈球形，粒径分布均匀，无明显的聚集，分散性良好。3.根据权利要求1或2所述的多肽
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金纳米簇荧光传感器，其特征在于，所述的多肽
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金纳米簇荧光传感器在320nm附近有明显的紫外吸收峰，在275nm激发下，于290～500nm区间显现较强的荧光发射，发射峰在330nm附近。4.根据权利要求1所述的一种多肽
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金纳米簇荧光传感器的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄红，王兵，武思佳，张凌，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：