一种基于原位制备的荧光银纳米簇检测葡萄糖浓度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于巧光银纳米簇应用技术领域，具体设及一种基于原位制备的巧光银纳 米簇检测葡萄糖浓度的方法。
【背景技术】
[0002] 金属纳米簇是尺寸接近电子的费米波长、介于金属原子和纳米粒子之间的一类新 型材料，由于纳米簇具有超小的尺寸，使其具有较强的巧光发射、良好的稳定性W及较好的 生物相容性等优点，因此在生物小分子检测领域具有很高的应用价值。
[0003] 葡萄糖是生物体内一种重要的碳水化合物，它是人体新陈代谢必需的一种营养物 质，是细胞的能量来源和新陈代谢的中间产物。葡萄糖浓度的异常通常可W引起严重的 疾病，如糖尿病等，因此，在生命科学和临床医学中葡萄糖检测是十分重要的。目前，尽管 已有报道利用巧光金属纳米簇能够实现对葡萄糖的检测（NanoLett.，2013, 13, 309-314 ; Biosens.Bioelectron. , 2011, 26, 1965-1969 ;Anal.Qiim.Acta. , 2012, 749, 56-62)，但该 些方法均是利用葡萄糖催化氧化的产物双氧水对纳米簇的巧光泽灭作用实现的，该种巧光 "turn-off"的方法可能会难W避免检测时假阳性信号的干扰。因此，需要一种利用巧光金 属纳米簇实现对葡萄糖检测的巧光"turn-on"方法。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种基于原位制备的巧光银纳米簇检测葡萄糖浓度的巧光 "turn-on"方法。在化存在下，葡萄糖氧化酶佑Ox)催化氧化葡萄糖可W生成H2化，&〇2与 化"发生"芬顿反应"产生的自由基用于引发甲基丙締酸（MAA)聚合，聚合产物聚甲基丙締 酸（PMAA)作为稳定剂可W通过紫外光还原法制备巧光银纳米簇（AgNCs)，利用获得的纳 米簇巧光发射强度与葡萄糖浓度建立定量关系，从而实现对葡萄糖浓度的检测。
[0005] 该种方法制备的AgNCs粒径均匀且尺寸小于2nm(图1)，并且具有很好的澄色巧 光发射（图2)。通过优化制备条件，可W获得最优的葡萄糖检测条件。
[0006] 本发明所述的一种基于原位制备的巧光银纳米簇检测葡萄糖浓度的方法，具体步 骤如下：
[0007] (1)将不同终浓度（225~1200yM)的D-葡萄糖水溶液混合于终浓度为5yg/mL 的葡萄糖氧化酶佑Ox)和抑值为5~6、终浓度为5mM的巧樣酸缓冲溶液中，加入去离子水 使总体积为400y以然后置于30~40°C水浴锅中温育2~化；
[000引 似在上述步骤（1)的溶液中加入终浓度为100~500mM(优选为400mM)的甲基 丙締酸（MAA)、终浓度为ImM的FeS04和抑值为2. 5~3. 5、终浓度为lOmM的巧樣酸缓冲 溶液W及适量的去离子水使混合后的总体积为500y以室温放置20~60min，用分子量为 500~1500化的透析袋透析12~2化；
[0009] 做取200yL步骤似制得的溶液加入终浓度为20mM的AgN〇3,抑值为4. 0~ 5.0、终浓度为lOmM的HAc-NaAc缓冲溶液W及适量的去离子水使混合后的总体积为 400yL，将样品置于波长为302nm的紫外光下福照2~8分钟（优选为4分钟），然后在波 长为480nm的激发光下测试495~800nm的巧光发射光谱；取巧光发射光谱中巧光发射最 强处巧光强度的数值对葡萄糖浓度的对数值作图，建立巧光发射强度与葡萄糖浓度的定量 关系曲线；
[0010] (4)重复步骤（1)~（3)，测量未知浓度的D-葡萄糖水溶液的巧光发射光谱，将所 得巧光发射光谱中巧光发射最强处巧光强度的数值代入步骤（3)的定量关系曲线，从而得 到D-葡萄糖水溶液的浓度。
[0011] 本发明检测葡萄糖浓度具有W下特点；在检测葡萄糖的过程中原位制备巧光银纳 米簇，而非使用事先制备好的巧光金属纳米簇；获得的银纳米簇具有优良的巧光性质；葡 萄糖的检测是一个巧光"化rn-on"的过程，可W有效避免检测过程中假阳性信号可能带来 的干扰。
【附图说明】
[001引图1为实施例1葡萄糖浓度为600yM所制备的巧光AgNCs的透射电镜照片，表 明制备的AgNCs粒径小于2nm;
[0013] 图2为实施例1中葡萄糖浓度为600uM所制备的巧光AgNCs的巧光光谱（Ex为 巧光激发光谱，Em为巧光发射光谱）；其中插图为在自然光下和紫外光下AgNCs水溶液的 照片，表明AgNCs具有澄色巧光；
[0014] 图3为实施例1不同葡萄糖浓度下所制备的AgNCs巧光发射光谱；箭头所示方向 为葡萄糖浓度增加的方向；
[0015] 图4为实施例1拟合的巧光发射强度与葡萄糖浓度的定量关系曲线；
[0016] 表1为不同浓度的葡萄糖制备的AgNCs对应的巧光发射强度最大值。
[0017] 表1 ;不同浓度葡萄糖制备的AgNCs巧光发射强度最大值 [001 引
【主权项】
1. 一种基于原位制备的荧光银纳米簇检测葡萄糖浓度的方法，具体步骤如下： (1) 将不同终浓度的D-葡萄糖水溶液混合于终浓度为5 y g/mL的葡萄糖氧化酶GOx和 pH值为5~6、终浓度为5mM的梓檬酸缓冲溶液中，加入去离子水使总体积为400 y L，然后 置于30~40°C水浴锅中温育2~3h ; (2) 在上述步骤⑴的溶液中加入终浓度为100~500mM的甲基丙烯酸MAA、终浓度为 ImM的FeSOjP pH值为2. 5~3. 5、终浓度为IOmM的柠檬酸缓冲溶液以及适量的去离子水 使混合后的总体积为500 y L，室温放置20~60min，用分子量为500~1500Da的透析袋透 析12~24h ; (3) 取200 y L步骤⑵制得的溶液加入终浓度为20mM的AgNO3, pH值为4. 0~5. 0、 终浓度为IOmM的HAc-NaAc缓冲溶液以及适量的去离子水使混合后的总体积为400 y Ldf 样品置于波长为302nm的紫外光下辐照2~8分钟，然后在波长为480nm的激发光下测试 495~800nm的荧光发射光谱；取荧光发射光谱中荧光发射最强处荧光强度的数值对葡萄 糖浓度的对数值作图，建立荧光发射强度与葡萄糖浓度的定量关系曲线； (4) 重复步骤（1)~（3)，测量未知浓度的D-葡萄糖水溶液的荧光发射光谱，将所得 荧光发射光谱中荧光发射最强处荧光强度的数值代入步骤（3)的定量关系曲线，从而得到 D-葡萄糖水溶液的浓度。
2. 如权利要求1所述的一种基于原位制备的荧光银纳米簇检测葡萄糖浓度的方法，其 特征在于：步骤（1)中所述的D-葡萄糖水溶液的终浓度为225~1200 yM。
3. 如权利要求1所述的一种基于原位制备的荧光银纳米簇检测葡萄糖浓度的方法，其 特征在于：步骤（2)中所述的甲基丙烯酸MA的终浓度为400mM。
4. 如权利要求1所述的一种基于原位制备的荧光银纳米簇检测葡萄糖浓度的方法，其 特征在于：步骤（3)中所述的紫外光下的辐照时间为4分钟。
【专利摘要】一种基于原位制备的荧光银纳米簇检测葡萄糖浓度的方法，属于荧光银纳米簇应用技术领域。在O2存在下，葡萄糖氧化酶(GOx)催化氧化葡萄糖可以生成H2O2，H2O2与Fe2+发生“芬顿反应”产生的自由基用于引发甲基丙烯酸(MAA)聚合，聚合产物聚甲基丙烯酸(PMAA)作为稳定剂可以通过紫外光还原法制备荧光银纳米簇(Ag NCs)，利用获得的纳米簇荧光发射强度与葡萄糖浓度建立定量关系，从而实现对葡萄糖浓度的检测。这种方法制备的Ag NCs粒径均匀且尺寸小于2nm，并且具有很好的橙色荧光发射。该种方法对葡萄糖的检测是一个荧光“turn-on”的过程，通过优化制备条件，可以获得最优的葡萄糖检测条件。
【IPC分类】G01N21-64
【公开号】CN104865235
【申请号】CN201510345341
【发明人】林权, 陈阳, 于聪, 孙源卿, 陈洁, 杨雪, 杨柏, 董凤霞
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月19日