一种新型高灵敏度表面等离子体手性探针的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型高灵敏度表面等离子体手性探针的制备方法，属于表面等离子体纳米结构生物探测器领域。
技术背景
[0002]半胱氨酸分子(cysteine)存在两种手性的同分异构体:左旋半胱氨酸分子(L-cys)和右旋半胱氨酸分子(D-cys)。其中，L_cys在生命系统中具有重要的作用。因此，实现L-cys高效、高灵敏度的手性选择探测在医药行业中具有很高的实用价值。Cys是双功能小分子，其一端巯基化，可以与金纳米棒端部通过Au-S键形成强相互作用，另一端在溶液中能够形成氢键或两性离子，因此Cys可用于组装金纳米棒形成线性链结构。目前，利用金纳米棒线性组装结构制备传感器有两种:一种是在金纳米棒线性组装结构中，表面等离激子体耦合导致表面等离子体共振(SPR)吸收谱显著变化，可以用来构建具有极高灵敏度的等离子体生物传感器，应用于探测有机分子如半胱氨酸分子；另一种是表面等离子体手性探针。前者的不足之处是这种SPR传感器不能区分手性分子同分异构体的细微差别，缺乏手性识别功能，而后者的不足之处是目前所报道表面等离子体手性探针灵敏度不高，如:公布的专利技术ZL 2012 1 0032890.5。为此需要一种高灵敏度表面等离子体手性探针，用于半胱氨酸分子的探测及其同分异构体的手性识别，在制药和生物医学上具有重要应用价值。
[0003]
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供了一种新型高灵敏度表面等离子体手性探针的制备方法，通过所述制备方法得到高灵敏度表面等离子体手性探针，用于半胱氨酸分子的探测及其同分异构体的手性识别。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
一种新型高灵敏度表面等离子体手性探针的制备方法，所述方法具体步骤如下:
步骤一、7V-Lauroyl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板及金纳米棒分散液制备。
[0006]7V-Lauroyl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板的制备:称取一定质量的Kauroyl-L-glutamic acid d1-/?-butylamide (GP-1),将其在 70-80°C温度下溶角军在 propylene glycol 中，得到7V-Lauroyl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板。
[0007]金纳米棒分散液的制备过程如下:通过种子生长法制备得到金纳米棒分散液原液后，离心得到沉淀和上层液体，其中沉淀为表面包裹着十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的金纳米棒；取出上层液体后，向沉淀中加水，得到金纳米棒分散液；在金纳米棒分散液中有游离的CTAB。
[0008]步骤二、将步骤一中yV-Lau;royl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)溶液在70-80°C干燥箱中溶解，然后将样品取出，降到室温后加入到上述金纳米棒溶液中，室温搅拌10分钟，即可到一种表面等离子体手性探针，优选探针中金纳米棒浓度为0.5~2nmol/L0
[0009]用所述探针探测半光氨酸的种类和浓度时，在探针中加入L-半光氨酸或D-半胱氨酸溶液，探针与半胱氨酸结合，用圆二色光谱(CD)进行探测。
[0010]1.本发明所述探针的分子模板为yV-Lau;royl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide(GP-1)ο
[0011]2.本发明所述探针的金纳米棒溶液是利用种子生长法制备。
[0012]3.本发明所述探针探测半胱氨酸的同分异构体L-cys和D-cys灵敏度高、速度快，同时操作简便，无毒无害。
[0013]4.本发明所述探针可探测的半胱氨酸分子的最低浓度可达到2.5 μ mol/L。
[0014]5.本发明所述的探针所用金纳米棒浓度在nmol/L量级，且在较低的浓度范围内具有较高的灵敏度。
[0015]6.本发明在紫外区和可见/近红外区域均有特征峰，相比于在紫外区的电子共振吸收圆二色光谱探测的传统方法，在可见/近红外区域的表面等离子共振吸收圆二色光谱实现手性探测的方法具有高效和廉价的优点。
【具体实施方式】
[0017]在实施例中，通过紫外-可见系数光谱仪，检测金纳米棒分散液中的金纳米棒浓度和游离的CTAB浓度，以及表面等离子体手性探针中的金纳米棒浓度；通过扫描电子显微镜，得到所述探针识别半胱氨酸的同分异构体的扫描电镜图；通过圆二色光谱仪，检测所述探针识别L-半胱氨酸和D-半胱氨酸的光谱特征。
[0018]实施例:
步骤一、制备7V~Lauroyl-L-glutamic acid d1-/?-butylamide (GP-1)分子模板和金纳米棒分散液
7V-Lauroyl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板的制备过程如下:称取 9.4mg TV-Lauroyl-L-glutamic acid d1-/?-butylamide(GP-l),将其在 70-8CTC温度下溶解在 9.3241g propylene glycol 中，得到浓度为 0.1 wt% 的7V-Lauroyl-L-glutamicacid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板溶液。
[0019]金纳米棒的制备过程如下:
通过种子生长法制备金纳米棒分散液，金纳米棒浓度为2.5nmol/L，游离的CTAB浓度为 5mmol/L。
[0020]步骤二、将7V-Lauroyl-L-glutamicacid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板与金纳米棒混合
取200 μ 1步骤一中得到的金纳米棒分散液，加入800 μ 1去离子水，离心5分钟，离心速率为9000转/分钟，取出上层液体后，向沉淀中加1 ml水，得到稀释的金纳米棒分散液。取 10 μ 1 步骤一中得到的 7V-Lauroyl-L-glutamic acid di~n~ butylamide (GP-1)分子模板，加入到1ml稀释的金纳米棒分散液中，得到一种表面等离子体手性探针；所述探针中金纳米棒浓度为0.5nmol/Lo
[0021]取两份体积均为1000 μ 1的探针分别命名为al、a2向al中加入D_cys溶液，向a2中加入L-cys溶液，a3作为探针对照，加入半胱氨酸溶液后al和a2中半胱氨酸浓度均为2.5μ mol/L，得到圆二色(CD)光谱如图2所示，其中横坐标为激发光波长，单位为纳米；纵坐标为CD信号强度,单位为毫弧度，对应探针al、a2、a3将谱线依次分别命名为Al、A2、A3
对于A3，探针没有和半胱氨酸结合，在波长为210~350 nm的紫外波段，CD信号来自CTAB 和7V~Lauroyl-L-glutamic acid d1-/?-butylamide (GP-1)分子模板，峰值处对应的波长约为220nm，所得⑶光谱为电子共振吸收圆二色(E⑶)光谱；而在波长35(T820nm的可见/近红外波段，⑶信号接近于0，所得⑶光谱为表面等离子体共振吸收圆二色(pro)光谱；从A1、A2中可看出，当探针和D-cys或L_cys结合时,在可见/近红外和紫外波段产生镜像光谱响应，说明探针可以识别不同构型的半胱氨酸。
【主权项】
1.一种新型高灵敏度表面等离子体手性探针的制备方法，其特征在于:所述方法具体步骤如下: 步骤一、7V-Lauroyl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板及金纳米棒分散液制备。 TV-Lauroyl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板的制备:称取一定质量的Kauroyl-L-glutamic acid di~/?-butylamide(GP-l),将其在 70_80°C温度下溶解在propylene glycol 中，得到yV~Lau;royl-L-glutamic acid d1-/?-butylamide (GP-1)分子模板。 金纳米棒分散液的制备过程如下:通过种子生长法制备得到金纳米棒分散液原液后，离心得到沉淀和上层液体，其中沉淀为表面包裹着十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的金纳米棒；取出上层液体后，向沉淀中加水，得到金纳米棒分散液；在金纳米棒分散液中有游离的CTAB。 步骤二、将步骤一中 7V-Lauroyl-L-glutamic acid d1-/?-butylamide (GP-1)溶液在70-80°C干燥箱中溶解，然后将样品取出，降到室温后加入到上述金纳米棒溶液中，室温搅拌10分钟，即可到一种表面等离子体手性探针，优选探针中金纳米棒浓度为0.5~2nmol/L。2.根据权利要求1所述的新型高灵敏度表面等离子体手性探针制备方法，其特征在于:所述探针的分子模板为Kauroyl-L_glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)。3.根据权利要求1所述的新型高灵敏度表面等离子体手性探针制备方法，其特征在于:所述探针可探测的半胱氨酸分子的浓度最低浓度可达到2.5ymol/L。4.根据权利要求1所述的新型高灵敏度表面等离子体手性探针制备方法，其特征在于:所述探针探测半胱氨酸的同分异构体L-cys和D-cys灵敏度高、速度快，同时操作简便，无毒无害。5.根据权利要求1所述的新型高灵敏度表面等离子体手性探针制备方法，其特征在于:所述探针的金纳米棒溶液是利用种子生长法制备。6.根据权利要求1所述的新型高灵敏度表面等离子体手性探针制备方法，其特征在于:所述的探针所用金纳米棒浓度在nmol/L量级，且在较低的浓度范围内具有较高的灵敏度。7.根据权利要求1所述的新型高灵敏度表面等离子体手性探针制备方法，其特征在于:本发明在紫外区和可见/近红外区域均有特征峰，相比于在紫外区的电子共振吸收圆二色光谱探测的传统方法，在可见/近红外区域的表面等离子共振吸收圆二色光谱实现手性探测的方法具有高效和廉价的优点。
【专利摘要】本发明公开了一种新型高灵敏度表面等离子体手性探针的制备方法，属于表面等离子体微/纳结构生物探测器领域。所述方法为分别制备得到<i>N</i>-Lauroyl-L-glutamicaciddi-<i>n</i>-butylamide（GP-1）分子模板和金纳米棒分散液，再将<i>N</i>-Lauroyl-L-glutamicaciddi-<i>n</i>-butylamide（GP-1）分子模板与金纳米棒搅拌混合，得到所述探针。本发明所述探针可探测的半胱氨酸分子的最低浓度为2.5μmol/L，探测灵敏度高、速度快，同时操作简便，无毒无害。
【IPC分类】G01N33/52
【公开号】CN105277679
【申请号】CN201410247381
【发明人】刘宇
【申请人】北京中科东亚纳米材料科技有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年6月6日