一种特异性识别活性氧的金纳米团簇荧光探针及其制备方法和应用技术

技术编号：40837775 阅读：2 留言：0更新日期：2024-04-01 15:03

本发明专利技术公开了一种特异性识别活性氧的金纳米团簇荧光探针及其制备方法和应用，属于纳米材料化学和生物化学的交叉领域。所述金属团簇探针其化学式是：C<subgt;210</subgt;H<subgt;270</subgt;Au<subgt;10</subgt;O<subgt;20</subgt;，简写为：Au<subgt;10</subgt;NC；空间群为P2<subgt;1</subgt;2<subgt;1</subgt;2，a=19.6562(4),b=28.6975(5),c=21.2232(4),α=90°,β=90°,γ=90°,V=11971.7(4)Å<supgt;3</supgt;。本发明专利技术通过溶剂诱导原子级结构精确金纳米团簇Au<subgt;8</subgt;NCs转变成Au<subgt;10</subgt;NCs，调节金纳米团簇的性质。与Au<subgt;8</subgt;NCs相比，Au<subgt;10</subgt;NCs发射波长红移40 nm左右，而且当体系中活性氧存在时，Au<subgt;10</subgt;NCs的荧光被猝灭，随后的质谱结果表明其结构被破坏。因此，以其荧光为信号，建立了一种低毒、生物相容性好、易于合成且无需修饰的荧光探针，实现了对活性氧的高灵敏检测。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米材料化学和生物化学交叉领域，具体涉及一种特异性识别活性氧的金纳米团簇检测探针及活性氧clo-的荧光检测方法，尤其涉及一种高稳定黄色发光的合金团簇探针及其在识别活性氧clo-中的应用。

技术介绍

1、活性氧物种(ros)，或者化学活性含氧物种是指含有氧的化学活性物质，来源于生物体内一些重要过程中的分子氧(o2)。产生这些物种的主要内源过程是线粒体内呼吸作用，另一个相关的内源性过程是nox通路，当受到刺激时就会产生ros用于免疫细胞信号转导。ros也可以通过紫外线或其他有害因素而产生。ros主要包括过氧化氢(h2o2)，次氯酸/次氯酸盐(hocl/clo-)，羟基自由基(·oh)，超氧阴离子(o2-)和过氧化亚硝基阴离子(onoo-)。ros对人类生命至关重要，在各种信号和病理过程中起着关键作用，并且与健康恶化和神经系统疾病密切相关。外源性刺激导致ros过度对人体来说是不可逆转的伤害，因为ros会氧化dna、蛋白质或脂质，从而导致细胞死亡。因此，体内ros含量异常可以看作是人体发出的疾病警告，例如帕金森氏病、阿尔茨海默氏病、糖尿病和癌症。所以通过监测细胞内的ros水平来预防和及早发现疾病是非常有必要的。近年来，各种有机荧光染料被设计成探针用于检测高活性氧物种。然而，这些已报道的探针对光漂白的敏感性、高生物毒性和自氧化等特性限制了它们在活体检测中的进一步应用，亟需开发高灵敏快速检测探针。

2、与传统的检测探针相比，荧光金纳米团簇(auncs)具有超小的尺寸、良好的光稳定性、大的斯托克斯位移和低毒性，近来被

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种新合成的金属团簇探针，用于特异性识别活性氧，实现高灵敏快速检测，克服目前有机探针斯托克位移小，对光漂白的敏感性等缺陷。

2、为实现本专利技术的目的，本专利技术设计合成了金属团簇探针，以左炔诺孕酮为保护配体得到金纳米团簇材料(au10nc),将其用于监测体内外活性氧。

3、本专利技术具体技术方案为：

4、所述金属团簇探针其化学式是：c210h270au10o20，简写为：au10nc；空间群为p21212，a＝19.6562(4),b＝28.6975(5),c＝21.2232(4),α＝90°,β＝90°,γ＝90°,

5、其中,au10nc配体为左炔诺孕酮，结构简式如下：

6、

7、其制备方法如下：

8、(1)将配体左炔诺孕酮溶解在二氯甲烷和乙腈的混合溶液中(两者体积比1:1)，搅拌下加入三乙胺(net3)，接着加入硫醚金(me2saucl)，搅拌均匀，然后将溶液放于室温暗处缓慢挥发，得到晶体au8nc。

9、(2)称取au8nc晶体超声溶解在dmso中，置于烘箱干燥，得到金纳米团簇探针材料au10nc。

10、本专利技术通过溶剂诱导原子级结构精确金纳米团簇的转变，调节金纳米团簇的性质。au8ncs在dmso溶剂作用下转变成au10ncs，与au8ncs相比，au10ncs发射波长红移40nm左右。先用去离子水配制相同浓度(5μm)的au8ncs和au10ncs溶液，然后分别向体系中加入新鲜的500μm(终浓度)的clo-，用荧光仪测试溶液前后的荧光发射图谱。如图2所示，au8ncs的荧光前后无明显变化甚至略有增强。如图2所示au10ncs的溶液在加入clo-后，在很短的时间内就被猝灭了。说明当体系中活性氧存在时，au10ncs的荧光被猝灭，随后的质谱结果表明其结构被破坏。因此，本专利技术以荧光为信号，建立了一种低毒、生物相容性好、易于合成且无需修饰的荧光探针实现了对活性氧的高灵敏检测。

11、本专利技术对au10ncs检测高活性氧物种的灵敏性和选择性做了评价。先用去离子水配制au10ncs(5μm)溶液，然后在体系中加入不同浓度的clo-，如图3所示，au10ncs的荧光发射曲线有规律地下降，并且在0.1μm-100μm内呈良好的线性关系(图4)。探针的选择性实验表明，au10nc探针对活性氧的检测具有很好的选择性。在选择性实验中，我们选择·oh、onoo-、h2o2、fe2+、ca2+、zn2+、gly、glucose、gsh做特异性研究。研究结果表明，只有高活性氧物种(·oh、onoo-、clo-)使得au10ncs的荧光猝灭，h2o2和无氧化活性的无机离子及一些生物基质中常见的小分子不能猝灭其荧光(图5)

12、本专利技术有益效果：本专利技术所述检测探针基于高稳定黄色发光金团簇纳米材料，实验结果证明，此荧光探针对于高活性氧物种具有很好的选择性。与已报道的检测高活性氧探针相比，au10ncs的检测更灵敏，制作更简单，而且此探针具有原子级结构精确的结构。

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【技术保护点】

1.金纳米团簇荧光探针材料，其特征在于：其化学式是：C210H270Au10O20，简写为：Au10NC；空间群为P21212，a = 19.6562(4), b = 28.6975(5), c = 21.2232(4), α =90°, β =90°, γ = 90°, V = 11971.7(4)Å3；

2.制备如权利要求1所述的金纳米团簇荧光探针材料，其特征在于，通过如下步骤实现：

3.如权利要求1所述的金纳米团簇荧光探针材料的应用，其特征在于，将其作为·OH、ONOO-或ClO-的特异性识别活性氧荧光探针。

【技术特征摘要】

1.金纳米团簇荧光探针材料，其特征在于：其化学式是：c210h270au10o20，简写为：au10nc；空间群为p21212，a = 19.6562(4), b = 28.6975(5), c = 21.2232(4), α =90°, β =90°, γ = 90°,...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雪利，赵阁，吕池池，谢复炜，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：

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