一种荧光标记金纳米颗粒的方法
【专利摘要】本发明提供了一种荧光标记金纳米颗粒的方法。本发明提供荧光标记金纳米颗粒的方法，为用G-四链体DNA分子和菁染料对金纳米颗粒进行荧光标记，得到荧光标记金纳米颗粒；所述G-四链体DNA分子为单链G-四链体DNA分子或5’末端或3’末端巯基修饰的单链G-四链体DNA分子或5’末端或3’末端标记菁染料的单链G-四链体DNA分子，其核苷酸序列为GGYGGZGGMGG，其中：Y、Z和M独立地代表一个或多个任意碱基。本发明的实验证明，本发明提供的利用G-四链体连接荧光探针标记金纳米颗粒方法具有如下优点：G-四链体可有效隔离金纳米颗粒对荧光探针的荧光猝灭作用，并能大幅增强荧光探针的荧光强度，提供高荧光强度的检测探针。
【专利说明】一种荧光标记金纳米颗粒的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物医药领域，尤其涉及一种荧光标记金纳米颗粒的方法。
【背景技术】
[0002]纳米金是指金的微小颗粒，其直径在I?lOOnm，通常在水溶液中以胶体金的形态存在，具有高电子密度、介电特性和催化作用，能与多种生物大分子结合，且不影响其生物活性。目前最经典的制备胶体金的方法是柠檬酸钠还原法。根据还原剂的种类和浓度的不同，可以在实验室条件下制备出不同粒径的胶体金，且方法简单、原料价廉。
[0003]纳米金在510_550nm可见光谱范围内有一吸收峰，吸收波长随金颗粒直径增大而增加。当粒径从小到大时，表观颜色依次呈现出淡橙黄色、葡萄酒红色、深红色和蓝紫色变化。除这些独特的颜色变化之外，金纳米粒子还具有良好的生物相容性和无毒副作用。由此，纳米金在近年来已经被广泛应用于生物分子标记和检测、纳米生物传感器和纳米生物芯片等技术。
[0004]在生物分子标记技术中，蛋白质等高分子与纳米金颗粒因静电吸附而形成牢固结合，由于金颗粒具有高电子密度的特性，在金标蛋白结合处，在显微镜下可见黑褐色颗粒，当这些标记物在相应的配体处大量聚集时，肉眼可见红色或粉红色斑点，因而用于定性或半定量的快速免疫检测方法中。由于球形的纳米金粒子对蛋白质有很强的吸附功能，可以与葡萄球菌A蛋白、免疫球蛋白、毒素、糖蛋白、酶、抗生素、激素、牛血清白蛋白等非共价结合，因而在基础研究和实验中成为非常有用的工具。
[0005]但是，金纳米颗粒的定性或半定量检测往往无法实现高灵敏检测。在金纳米颗粒表面标记荧光探针是提高检测灵敏度一个有效的手段。而金纳米颗粒是一种优良的荧光猝灭剂，与普通粹灭剂相比，纳米金的Stern-Volmer粹灭常数高出几个数量级，因此很难检测到标记分子的荧光，从而大大限制了金纳米颗粒上标记荧光探针的应用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种荧光标记金纳米颗粒的方法。
[0007]本发明提供的方法，为用G-四链体DNA分子将菁染料标记在金纳米颗粒表面，得到突光标记金纳米颗粒；
[0008]所述G-四链体DNA分子为单链，其核苷酸序列为GGYGGZGGMGG，其中:Y、Z和M独立地代表一个或多个任意碱基；
[0009]所述菁染料为式I所示的化合物，
[0010]
【权利要求】
1.一种荧光标记金纳米颗粒的方法，为用G-四链体DNA分子将菁染料标记在金纳米颗粒表面，得到荧光标记金纳米颗粒； 所述G-四链体DNA分子为单链，其核苷酸序列为GGYGGZGGMGG，其中:Y、Z和M独立地代表一个或多个任意碱基； 所述菁染料为式I所示的化合物，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于: 所述C1-C6的烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戍基、异戍基、正己基或异己基； 所述5元至7元环结构为含有或不含有N或S原子的饱和或不饱和环结构； 所述Y选自氟、氯、溴、碘阴离子或三乙胺阳离子； 所述R1选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、正己基、异己基、苯基、甲基苯基或二甲基苯基；R2、R3> R4和R5独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、正己基或异己基。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于: 所述用G-四链体DNA分子将菁染料标记在金纳米颗粒表面的方法为如下I)或2): 1)所示的方法包括如下步骤:将菁染料溶液、G-四链体DNA分子溶液A和金纳米颗粒溶液混合，得到荧光标记金纳米颗粒；其中，所述溶液A中的G-四链体DNA分子为单链G-四链体DNA分子或5’或3’末端巯基修饰的单链G-四链体DNA分子； 2)所示的方法包括如下步骤:将G-四链体DNA分子溶液B和金纳米颗粒溶液混合，得到荧光标记金纳米颗粒；其中，所述溶液B中的G-四链体DNA分子为5’或3’末端标记菁染料的单链G-四链体DNA分子。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:1)所示的方法中， 所述G-四链体DNA分子为5’末端巯基修饰的单链G-四链体DNA分子，其核苷酸序列为序列1，所述菁染料为下述式II所示的化合物:
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于: 所述G-四链体DNA分子溶液A或所述G-四链体DNA分子溶液B的溶剂为pH值为5.0-8.2的缓冲溶液；所述？11值为5.0-8.2的缓冲溶液具体为pH值为5、6、6.5,7.0或8的缓冲溶液； 所述缓冲溶液为如下任一种=Tris-HCl缓冲液、磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲液、磷酸二氢钾-磷酸氢二钾缓冲液、磷酸钠-磷酸氢钠缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液、三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液、三乙醇胺缓冲液、咪唑-盐酸缓冲液、双甘氨肽缓冲液、2-氨基-2-甲基-1-丙醇缓冲液、磷酸钾-磷酸氢钾缓冲液、巴比妥钠-盐酸缓冲液、硼酸-硼砂缓冲液、甘氨酸-氢氧化钠缓冲液、硼砂-氢氧化钠缓冲液或磷酸钠缓冲液； 所述菁染料溶液的溶剂为甲醇。
6.根据权利要求3-5任一所述的方法,其特征在于: 1)所示的方法中，所述溶液A中的G-四链体DNA分子、所述菁染料和所述金纳米颗粒的摩尔比为2-4:4-7:1 ； 2)所示的方法中，所述溶液B中的G-四链体DNA分子和所述金纳米颗粒的摩尔比为2-10:1。
7.根据权利要求3-6任一所述的方法,其特征在于: 1)所示的方法中，所述溶液A中的G-四链体DNA分子、所述菁染料和所述金纳米颗粒的摩尔比为3:6:1或4:4:1或4:7:1或2:6:1; 2)所示的方法中，所述溶液B中的G-四链体DNA分子和所述金纳米颗粒的摩尔比为2:1 或 10:1。
8.根据权利要求3-7任一所述的方法，其特征在于: I)或2)所示的方法中，所述混合为黑暗静置0.5小时-2小时，所述混合具体为黑暗静置I或2小时。
9.由权利要求1 -8中任一所述方法制备得到的荧光标记金纳米颗粒。
【文档编号】C09K11/06GK103611929SQ201310651856
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】孙红霞, 唐亚林, 张素格 申请人:中国科学院化学研究所