CN102353660B - 一种检测d-果糖的组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种检测D-果糖的组合物及其制备方法，该组合物由谷胱苷肽稳定的CdTe量子点、四硼酸苯基取代viologen（ToBV）和水组成。该组合物对D-果糖具有高的选择性和灵敏性。采用荧光光谱仪测定，方法简单、响应迅速、灵敏度高。而且也能够通过肉眼快速鉴别D-果糖及对映体，在临床检测和食品分析中具有重要的应用前景和实际意义。
Description
技术领域
本发明涉及分子识别技术，具体涉及一种检测D-果糖的组合物及其制备方法。
背景技术
糖广泛存在于生命体中，具有重要的生物功能和代谢功能。例如，糖蛋白、糖化酶、肝糖元等都是人体不可缺少的生理活性物质，在细胞膜的构型、外部信号的识别、内部信号的传导等方面，都扮演着重要的角色。如何实现对糖分子的有效识别，一直以来受到化学界的广泛关注。然而，从目前国内外的研究现状来看，在检测与识别糖的基础理论及技术手段方面仍有不足，在检测的方式、灵敏度及选择性方面仍需进一步提高。
在众多的检测方法中，基于荧光光谱分析法以其响应时间短、灵敏度高、操作简单及仪器易得等优点被广泛应用。目前从对单糖分子的识别所采用的硼酸体系来看，主要有两种类型：一为单组分体系，该体系中信号报告单元和接受体硼酸连接在同一个分子上，通过糖分子与硼酸的作用，进而微扰发光体来改变报告信号，从而达到对单糖分子的识别。二为双组分识别体系，该体系由发光性能优良有机化合物作为识别信号报告部分，连有硼酸基的季胺盐作为猝灭接受部分，二者通过静电作用形成预猝灭体系，当单糖分子与硼酸结合形成可逆性的硼酸酯后，破坏了上述两者之间的相互作用，从而光信号报告回复，达到对单糖的检测识别。与单组分体系相比，双组份体系具有以下优点：1)容易修饰，提供更匹配的接受空间；2)能够满足宽的光谱发射范围，避免单糖分子本身的吸收影响；3)能够灵活调节发光体和猝灭接受体之间的比例，得到更合理的预猝灭体系；4)通过调节体系组合比例得到对单糖检测的线性响应等。
由于单糖仅仅有一种功能团(羟基)，而且在水溶液中存在多种构型，因此对于真正能够对单糖进行识别，尤其是对映体的鉴别是比较困难和少见的。考虑到果糖在食品和饮料工业中的重要性，设计高效的能够对果糖进行有效识别的体系是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种专门用于检测D-果糖的组合物，以及该组合物在检测D-果糖中的应用。
本发明提供的一种检测D-果糖的组合物，由谷胱苷肽稳定的CdTe量子点、四硼酸苯基取代viologen(ToBV)和水组成，其中谷胱苷肽稳定的CdTe量子点的浓度为1.0×10-6mol/L～5.0×10-5mol/L，组合物中谷胱苷肽稳定的CdTe量子点和四硼酸苯基取代viologen(ToBV)摩尔比为1∶10～70，所述的四硼酸苯基取代viologen结构式如下：
所述的组合物中谷胱苷肽稳定的CdTe量子点和四硼酸苯基取代viologen(ToBV)最佳摩尔浓度比为1∶20～35。
上述组合物的制备方法，包括如下步骤：
1)、制备浓度为1.0×10-6mol/L～5.0×10-5mol/L的谷胱苷肽稳定的CdTe量子点水溶液；谷胱苷肽稳定的CdTe量子点可按照文献Adv.Mater.19(2007)376-380制备；
2)、四硼酸苯基取代viologen(ToBV)的制备；可按照文献Tetrahedron，67(2011)3175-318制备；
3)、将10～70倍摩尔当量的四硼酸苯基取代viologen(ToBV)加入步骤1)得到的水溶液中，溶解，混匀即可。
上述组合物检测D-果糖时，移取上述组合物2mL，采用滴定的方法将检测样品加入，用荧光光谱仪测定，激发波长为435nm，发射波长为635nm。
与现有技术相比，本发明有如下优点和效果：本发明以发光性能优良的谷胱苷肽稳定的CdTe量子点为检测体系中信号报告部分，阳离子型多硼酸viologen为猝灭接受部分，二者通过静电作用组合成D-果糖检测体系。本发明组合物对D-果糖具有高的选择性和灵敏性。采用荧光光谱仪测定，方法简单、响应迅速、灵敏度高。而且也能够通过肉眼快速鉴别D-果糖及对映体，在临床检测和食品分析中具有重要的应用前景和实际意义。
附图说明
图1.组合物与D-果糖相互作用的荧光光谱图。虚线为组合物的荧光光谱，其它的黑线为随着D-果糖浓度的增加的荧光光谱。
图2.组合物与8种单糖相互作用的荧光光谱图。
图3.组合物在不同D-型单糖存在下，与D-果糖相互作用的荧光光谱图。
图4.组合物在L-型果糖存在下，与D-果糖相互作用的荧光光谱图。
图5.组合物与各种单糖混合下，365nm紫外光照射下溶液颜色。各种单糖的浓度为5.0mM。
具体实施方式
实施例1-7为组合物的制备，其中所用水为蒸馏水。实施例8-11为组合物对单糖的检测。
实施例1：
1)、按照文献Adv.Mater.19(2007)376-380的方法制备得浓度为3.0×10-6mol/L谷胱苷肽稳定的CdTe量子点(其中浓度以Te计算)的水溶液；
2)、按照文献Tetrahedron，67(2011)3175-318的方法制备四硼酸苯基取代viologen(ToBV)；
3)、取1L浓度为3.0×10-6mol/L谷胱苷肽稳定的CdTe量子点水溶液，将0.0525g四硼酸苯基取代viologen加入其中，溶解，混匀即可。
实施例2：
1)、2)同实施例1；
3)、取1L浓度为3.0×10-6mol/L谷胱苷肽稳定的CdTe量子点水溶液，将0.0707g四硼酸苯基取代viologen加入其中，溶解，混匀即可。
实施例3：
1)、2)同实施例1；
3)、取1L浓度为3.0×10-6mol/L谷胱苷肽稳定的CdTe量子点水溶液，将0.0404g四硼酸苯基取代viologen加入其中，溶解，混匀即可。
实施例4：
1)、2)同实施例1；
3)、取0.333L浓度为3.0×10-6mol/L谷胱苷肽稳定的CdTe量子点水溶液与1L容量瓶中，将0.0175g四硼酸苯基取代viologen加入其中，定容，混匀即可。
实施例5：
1)、2)同实施例1；
3)、取0.333L浓度为3.0×10-6mol/L谷胱苷肽稳定的CdTe量子点水溶液与1L容量瓶中，将0.0337g四硼酸苯基取代viologen加入其中，定容，混匀即可。
实施例6：
1)、按照文献Adv.Mater.19(2007)376-380的方法，调节投料比例制备得浓度为5.0×10-5mol/L谷胱苷肽稳定的CdTe量子点(其中浓度以Te计算)的水溶液；
2)同实施例1；
3)、取1L浓度为5.0×10-5mol/L谷胱苷肽稳定的CdTe量子点水溶液，将0.337g四硼酸苯基取代viologen加入其中，溶解，混匀即可。
实施例7：
1)、2)同实施例6；
3)、取1L浓度为5.0×10-5mol/L谷胱苷肽稳定的CdTe量子点水溶液，将0.875g四硼酸苯基取代viologen加入其中，溶解，混匀即可。
实施例8：
取实施例1制备的组合物2mL于荧光杯中，D-果糖检测采用滴定的方法，滴定量不超过总体积的3％。每次荧光光谱测定在加入D-果糖后震荡30s后进行荧光扫描。测试所用荧光仪为Varian cary Eclipse荧光仪，测试激发和发射狭缝宽度分布为5nm和10nm。激发波长为435nm，发射波长为635nm，测试在室温和外界大气压下进行。测试结果见图1。
实施例9：
取实施例1制备的组合物2mL于荧光杯中，分别加入8种常用单糖(D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖、D-木糖、D-阿拉伯糖、D-核糖、D-果糖及L-果糖)检测，采用滴定的方法，滴定量每次不超过总体积的3％。每次荧光光谱测定在加入单糖后震荡30s后进行荧光扫描。测试所用荧光仪为Varian cary Eclipse荧光仪，测试激发和发射狭缝宽度分布为5nm和10nm。激发波长为435nm，发射波长为635nm，测试在室温和外界大气压下进行。测试结果见图2。
实施例10：
取实施例1制备的组合物2mL于荧光杯中，将含有其它D-单糖或L-果糖(5.0mM)的不同浓度的D-果糖溶液加入，震荡30s后进行荧光扫描。测试所用荧光仪为Varian caryEclipse荧光仪，测试激发和发射狭缝宽度分布为5nm和10nm。激发波长为435nm，发射波长为635nm，测试在室温和外界大气压下进行。测试结果见图3和图4。
实施例11：
分别取实施例1制备的组合物2mL于玻璃小瓶中，将8种常用单糖(D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖、D-木糖、D-阿拉伯糖、D-核糖、D-果糖及L-果糖)5.0mM加入小瓶中，摇震30s后，在365nm紫外灯下观察溶液颜色，测试在室温和外界大气压下进行。结果见图5。
Claims (3)
1.一种检测D-果糖的组合物，其特征在于，由谷胱苷肽稳定的CdTe量子点、四硼酸苯基取代viologen（ToBV）和水组成，其中谷胱苷肽稳定的CdTe量子点的浓度为1.0×10-6mol/L～5.0×10-5mol/L，组合物中谷胱苷肽稳定的CdTe量子点和四硼酸苯基取代viologen（ToBV）摩尔比为1︰10～1︰70，所述的四硼酸苯基取代viologen结构式如下：
2.如权利要求1所述的一种检测D-果糖的组合物，其特征在于，所述的谷胱苷肽稳定的CdTe量子点和四硼酸苯基取代viologen（ToBV）摩尔浓度比为1︰20～1︰35。
3.如权利要求1所述的一种检测D-果糖的组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）、制备浓度为1.0×10-6mol/L～5.0×10-5mol/L的谷胱苷肽稳定的CdTe量子点水溶液；
2）、四硼酸苯基取代viologen（ToBV）的制备；
3）、将10～70倍摩尔当量的四硼酸苯基取代viologen（ToBV）加入步骤1）得到的水溶液中，溶解，混匀即可。
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