CN106957891A - 金纳米簇与铜锌超氧化物歧化酶的用途及试剂盒 - Google Patents
金纳米簇与铜锌超氧化物歧化酶的用途及试剂盒 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种金纳米簇与铜锌超氧化物歧化酶的用途及试剂盒,属于荧光检测领域。铜锌超氧化物歧化酶的用途包括:铜锌超氧化物歧化酶在淬灭金纳米簇产生的荧光中的用途;铜锌超氧化物歧化酶在抗金纳米簇的荧光干扰中的用途。金纳米簇的用途包括:金纳米簇在铜锌超氧化物歧化酶的检测中的用途;金纳米簇用于制备铜锌超氧化物歧化酶的检测试剂盒中的用途。本发明还提供一种铜锌超氧化物歧化酶的检测方法,其包括:将待测溶液与金纳米簇混合。发明人研究发现,铜锌超氧化物歧化酶对金纳米簇所产生的荧光具有淬灭效应,其为后期金纳米簇的广泛应用、以及铜锌超氧化物歧化酶的准确检测提供了新的思路。
Description
技术领域
本发明涉及荧光检测领域,具体而言,涉及一种金纳米簇与铜锌超氧化物歧化酶的用途及试剂盒。
背景技术
铜锌超氧化物歧化酶(SOD)是一种源于生命体的活性物质,能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。研究表明,铜锌超氧化物歧化酶具有抗衰老的功效。按照其所含金属辅基的不同,铜锌超氧化物歧化酶可以分为铜锌超氧化物歧化酶、锰铜锌超氧化物歧化酶、以及铁铜锌超氧化物歧化酶等。铜锌超氧化物歧化酶是真核生物酶,主要存在于真核细胞的细胞浆中,也是研究最多,结构最清楚的一类铜锌超氧化物歧化酶。对铜锌超氧化物歧化酶的含量进行检测,在抗衰老及肿瘤预防方面起着重要的作用,并且日益受到重视。
目前检测铜锌超氧化物歧化酶的方法主要有黄嘌呤氧化酶细胞色素C法、邻苯三酚法、羟胺法、化学发光法等。以黄嘌呤氧化酶-细胞色素C法为例,在有氧条件下,黄嘌呤氧化酶催化黄嘌呤生成尿酸,同时产生超氧阴离子自由基,超氧阴离子自由基将氧化型细胞色素C还原为还原型细胞色素C,后者在550nm有最大吸收。存在铜锌超氧化物歧化酶时,超氧阴离子自由基被催化而歧化,细胞色素C还原反应速率降低,根据细胞色素C在加入铜锌超氧化物歧化酶前后被超氧阴离子自由基还原的速率变化,即可测定铜锌超氧化物歧化酶的活性。
现有测定铜锌超氧化物歧化酶的方法,多是通过其对超氧阴离子自由基的清除反应,改变发色团或者发光试剂的浓度,来间接对其活性进行定量。这些方法技术繁琐、步骤多、成本高,且超氧阴离子自由基的寿命很短,通过铜锌超氧化物歧化酶清除超氧阴离子自由基的测定方法,容易受到超氧阴离子浓度不准确的影响,从而影响其准确度。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种金纳米簇和铜锌超氧化物歧化酶的用途,本发明的研究结果显示,铜锌超氧化物歧化酶对金纳米簇所产生的荧光具有淬灭效应,其为后期金纳米簇的广泛应用、以及铜锌超氧化物歧化酶的准确检测提供了新的思路。
本发明的另一目的在于提供一种铜锌超氧化物歧化酶的检测方法,该方法能够实现铜锌超氧化物歧化酶的定性检测和定量检测,且检测的特异性强、灵敏度高。
本发明的另一目的在于提供一种用于测定铜锌超氧化物歧化酶的试剂盒。利用这种试剂盒,可方便的对铜锌超氧化物歧化酶进行定性检测和定量检测。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了铜锌超氧化物歧化酶在对金纳米簇的荧光淬灭效应中的应用,即:
本发明提供了一种铜锌超氧化物歧化酶在淬灭金纳米簇产生的荧光中的用途。
本发明提供了一种铜锌超氧化物歧化酶在抗金纳米簇的荧光干扰中的用途。
第二方面,本发明提供了金纳米簇在检测铜锌超氧化物歧化酶中的应用,即:
本发明提供了一种金纳米簇在铜锌超氧化物歧化酶的检测中的用途。
本发明提供了一种金纳米簇用于制备铜锌超氧化物歧化酶的检测试剂盒中的用途。
第三方面,本发明提供了一种铜锌超氧化物歧化酶的检测方法,即:
一种铜锌超氧化物歧化酶的检测方法,其包括:将待测溶液与金纳米簇混合。
第四方面,本发明提供了一种铜锌超氧化物歧化酶的检测试剂盒,即:
一种用于检测铜锌超氧化物歧化酶的试剂盒,其包括:金纳米簇。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
发明人在对金纳米簇的研究中发现,金纳米簇所产生的荧光能够被铜锌超氧化物歧化酶淬灭,且铜锌超氧化物歧化酶对金纳米簇的荧光淬灭能力与其浓度呈正相关。这就为金纳米簇的应用拓宽了新方向,比如在某些需要去除或避免金纳米簇的荧光干扰的情况下,可以选用铜锌超氧化物歧化酶将其荧光淬灭;或者将金纳米簇应用到生物溶液的分析检测中,如用金纳米簇检测铜锌超氧化物歧化酶。
本实施方式提供的这种铜锌超氧化物歧化酶的检测方法和试剂盒,能够实现铜锌超氧化物歧化酶的定性检测和定量检测,且检测的特异性强、灵敏度高,能够有效解决现有技术中由于超氧阴离子自由基寿命较短,导致测定铜锌超氧化物歧化酶的准确度低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本公开内容的实施例1中的标准工作曲线图;
图2为本公开内容的实施例2中制备的金纳米簇的透射电镜扫描图;
图3为本公开内容的实验例1中铜锌超氧化物歧化酶对金纳米簇的荧光淬灭效应的实验结果图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本实施方式提供的金纳米簇和铜锌超氧化物歧化酶的用途进行具体说明:
金纳米簇,是由几个至上百个金原子组成。由于金纳米簇的尺寸与电子的费米波长相近,导致其具有离散的电子态和荧光发光等类似分子的性质;并且因其超小的尺寸、良好的生物相容性和卓越的光学稳定性,在纳米技术领域中展现了良好的应用前景。
发明人在对金纳米簇的研究中发现,金纳米簇所产生的荧光能够被铜锌超氧化物歧化酶淬灭,即铜锌超氧化物歧化酶对金纳米簇具有荧光淬灭效应,且铜锌超氧化物歧化酶对金纳米簇的荧光淬灭能力与其浓度呈正相关。
这就为金纳米簇的应用拓宽了新方向,比如,本实施方式提供的一种铜锌超氧化物歧化酶在抗金纳米簇的荧光干扰中的用途。
在某些需要去除或避免金纳米簇的荧光干扰的情况下,可以选用铜锌超氧化物歧化酶将其荧光淬灭。更为具体的,利用铜锌超氧化物歧化酶对金纳米簇的荧光淬灭效应,在含有金纳米簇的溶液体系中加入适当浓度的铜锌超氧化物歧化酶以减弱金纳米簇的荧光,以此来实现金纳米簇更为广泛的用途。
拓宽金纳米簇的应用,还体现在将金纳米簇应用到生物溶液的分析检测中,如用金纳米簇检测铜锌超氧化物歧化酶、或者制备用来检测铜锌超氧化物歧化酶的试剂盒。
采用金纳米簇检测铜锌超氧化物歧化酶的原理是:铜锌超氧化物歧化酶对金纳米簇的荧光产生淬灭的现象,通过测定金纳米簇的荧光,便可得到铜锌超氧化物歧化酶的活性或含量。更为具体的,当待测溶液中含有铜锌超氧化物歧化酶时,当待测溶液与金纳米簇混合时,铜锌超氧化物歧化酶会使金纳米簇的荧光减弱,即可实现对铜锌超氧化物歧化酶的定量检测。此外,由于铜锌超氧化物歧化酶对金纳米簇的荧光淬灭效应与铜锌超氧化物歧化酶的浓度在一定范围内呈正相关,因此可实现铜锌超氧化物歧化酶的定量检测。
本实施方式基于上述原理,提供了一种铜锌超氧化物歧化酶的检测方法,包括:
将待测溶液与金纳米簇混合。
当待测溶液与金纳米簇混合时,如果待测溶液中含有铜锌超氧化物歧化酶,则混合液中金纳米簇的荧光会减弱;且铜锌超氧化物歧化酶的浓度越大,混合液中金纳米簇的荧光会减弱的趋势越大。
进一步的,将待测溶液与金纳米簇混合后,还包括检测所得混合液的荧光发射光谱的步骤,以得到混合液中金纳米簇的荧光强度。
可选择的,在测定所得混合液的荧光发射光谱时,选用的激发波长为350~380nm,或为355~375nm,或360~370nm,或363~368nm。更为具体的为,在激发波长为365nm下,测定所得混合液的荧光发射光谱。
可选择的,金纳米簇的荧光强度为金纳米簇在最大发射波长处的荧光强度。最大发射波长处的荧光强度最大、且相对其他发射波长处的荧光更加稳定,从而使得检测结果的准确度更高。
在本实施方式中采用标准曲线法,建立混合液的荧光强度与铜锌超氧化物歧化酶的浓度之间的线性关系,来实现对铜锌超氧化物歧化酶的定量检测。该方法的操作简单、可实施性强,能够实现铜锌超氧化物歧化酶的定量测定。
这种铜锌超氧化物歧化酶的检测方法,能够实现铜锌超氧化物歧化酶的定性检测和定量检测,且检测的特异性强、灵敏度高,能够有效解决现有技术中由于超氧阴离子自由基寿命较短,导致测定铜锌超氧化物歧化酶的准确度低的问题。
本实施方式中所用到的金纳米簇可以直接购买,或者采用现有技术中的方法进行合成。可选择的,金纳米簇的粒径为2~4nm,或者为3nm。发明人研究发现,金纳米簇的粒径在上述范围内时,荧光效应更强、且更加稳定。
在某些具体的实施例中,金纳米簇的制备方法包括:将氯金酸与多肽混合,并于65~75℃下反应20~28h,其中所述多肽中含有至少一个硫原子。
其中,多肽中至少含有一个硫原子,即可以是一个、两个或者更多。更为具体的,形成多肽的氨基酸中至少有一个甲硫氨酸、或至少有一个半胱氨酸、或至少有一个胱氨酸;当然,也可以是同时含有甲硫氨酸、半胱氨酸和胱氨酸中任意两个、或三者都含有。
可选择的,多肽为短肽,例如可以是二肽、三肽或者四肽。更为具体的,在某些实施例中,多肽为谷胱甘肽。
合成金纳米簇时的反应温度为65~75℃,或者为67~73℃;或者为69~71℃;或者为69℃、70℃、71℃。
合成金纳米簇时的反应时间为20~28h,或者为22~26h;或者为23~25h;或者为24h。
本实施方式还提供的一种检测铜锌超氧化物歧化酶的试剂盒,该试剂盒包括金纳米簇。利用该试剂盒,可方便的对铜锌超氧化物歧化酶进行定性检测和定量检测,且特异性强、灵敏度高。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述:
实施例1
本实施例提供一种用于检测铜锌超氧化物歧化酶的试剂盒,其包括:金纳米簇。
本实施例提供一种铜锌超氧化物歧化酶的检测方法,其包括以下步骤:
a.配制含有铜锌超氧化物歧化酶的标准溶液(铜锌超氧化物歧化酶的浓度分别为5U/mL、10U/mL、30U/mL、50U/mL)。
b.分别将不同浓度的标准溶液与50μg/mL的金纳米簇混合均匀,得到多个第一混合液;同时,将50μg/mL的金纳米簇与水混合均匀,得到空白对照液,其中,水的体积与标准溶液体积一致。
c.设置激发波长为365nm,分别测定空白对照液、以及多个第一混合液的荧光发射光谱,并测定最大发射波长(610nm)处的荧光强度。
d.以铜锌超氧化物歧化酶的浓度为横坐标,以所测得的荧光强度为纵坐标进行线性拟合,得到标准工作曲线,如图1所示,其线性方程为:y=-2.51x+169.34
e.将含有铜锌超氧化物歧化酶的待测溶液与50μg/mL的金纳米簇混合均匀,得到第二混合液。采用步骤c的方法,测定第二混合液的荧光强度,并将其带入所得到的标准工作曲线,计算得到待测溶液中铜锌超氧化物歧化酶的浓度。
实施例2
本实施例提供了一种用于检测铜锌超氧化物歧化酶的试剂盒,其包括:金纳米簇。
其中,金纳米簇的制备方法包括:
将5mL、4mM HAuCl4和5mL、4mM的谷胱甘肽溶液混合,在室温下搅拌5min,然后油浴升温到70℃,反应24h,将得到的金纳米簇通过3000分子量的超滤离心管进行提纯,即得,其透射电镜扫描图如图2所示。
实施例3
本实施例提供了一种用于检测铜锌超氧化物歧化酶的试剂盒,其包括:金纳米簇。
其中,金纳米簇的制备方法包括:
将5mL、4mM HAuCl4和5mL、4mM的二肽(由甘氨酸-甲硫氨酸-脯氨酸-半胱氨酸形成)溶液混合,在室温下搅拌5min,然后油浴升温到75℃,反应20h,将得到的金纳米簇通过3000分子量的超滤离心管进行提纯,即得。
实施例4
本实施例提供了一种用于检测铜锌超氧化物歧化酶的试剂盒,其包括:金纳米簇。
其中,金纳米簇的制备方法包括:
将5mL、4mM HAuCl4和5mL、4mM的三肽(由甘氨酸-甲硫氨酸-脯氨酸形成)溶液混合,在室温下搅拌5min,然后油浴升温到65℃,反应28h,将得到的金纳米簇通过3000分子量的超滤离心管进行提纯,即得。
实验例1
本实验例对本发明实施方式中提供的一种铜锌超氧化物歧化酶在淬灭金纳米簇产生的荧光中的用途进行说明。
将金纳米簇溶液与铜锌超氧化物歧化酶混合均匀,放置在365nm紫外灯下观察,同时以金纳米簇溶液作为空白对照。结果如图3中的插图所示。
金纳米簇溶液在365nm紫外灯下呈橘红色(如图3中a管溶液所示),再将金纳米簇溶液与铜锌超氧化物歧化酶混合后,所得混合液在365nm紫外灯下呈无色(如图3中b管溶液所示),由此可见,铜锌超氧化物歧化酶对金纳米簇具有荧光淬灭效应。
设置激发波长为365nm,分别测定上述a管溶液(金纳米簇溶液)和b管溶液(金纳米簇溶液与铜锌超氧化物歧化酶的混合液)的荧光发射光谱。
结果如图3所示,其中,a曲线是金纳米簇溶液的发光光谱,即淬灭前的发射光谱;b曲线是金纳米簇溶液与铜锌超氧化物歧化酶的混合液的发射光谱,即淬灭后的发光光谱。由图3可见,铜锌超氧化物歧化酶能够使金纳米簇在最大发射波长600nm处的发光强度由165锐减到40左右,由此说明,铜锌超氧化物歧化酶对金纳米簇具有荧光淬灭效应。
综上所述,在本实施方式中,发明人在对金纳米簇的研究中发现,金纳米簇所产生的荧光能够被铜锌超氧化物歧化酶淬灭,且铜锌超氧化物歧化酶对金纳米簇的荧光淬灭能力与其浓度呈正相关。这就为金纳米簇的应用拓宽了新方向,比如在某些需要去除或避免金纳米簇的荧光干扰的情况下,可以选用铜锌超氧化物歧化酶将其荧光淬灭;或者将金纳米簇应用到生物溶液的分析检测中,如用金纳米簇检测铜锌超氧化物歧化酶。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.铜锌超氧化物歧化酶在淬灭金纳米簇产生的荧光中的用途。
2.铜锌超氧化物歧化酶在抗金纳米簇的荧光干扰中的用途。
3.金纳米簇在铜锌超氧化物歧化酶的检测中的用途。
4.金纳米簇用于制备铜锌超氧化物歧化酶的检测试剂盒中的用途。
5.根据权利要求1~4任一项所述的用途,其特征在于,所述金纳米簇的粒径为2~4nm。
6.根据权利要求1~4任一项所述的用途,其特征在于,所述金纳米簇的制备方法包括:将氯金酸与多肽混合,并于65~75℃下反应20~28h,其中所述多肽中含有至少一个硫原子。
7.根据权利要求6任一项所述的用途,其特征在于,所述多肽包括二肽、三肽或四肽。
8.根据权利要求6任一项所述的用途,其特征在于,所述多肽为谷胱甘肽。
9.一种铜锌超氧化物歧化酶的检测方法,其特征在于,其包括:
将待测溶液与金纳米簇混合。
10.一种用于检测铜锌超氧化物歧化酶的试剂盒,其特征在于,其包括:金纳米簇。
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