CN108776127A - 一种AuAgNCs@APAP荧光探针及其制备方法和在测定氨基酸中应用 - Google Patents

一种AuAgNCs@APAP荧光探针及其制备方法和在测定氨基酸中应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于荧光分析技术领域，具体涉及一种金银纳米簇AuAgNCs@APAP的制备方法及其作为荧光探针测定酸性和碱性氨基酸的应用。AuAgNCs@APAP荧光探针的制备方法，包括以下步骤：取0.235mL 24.28mmol/L HAuCl4溶液和0.235mL 24.28mmol/L AgNO3溶液于100mL烧杯中，加入2.17mL 50mmol/L对乙酰氨基酚，并将混合溶液用去离子水稀释至10mL，10℃下反应2h，溶液由黄色变为灰色，用0.45μm的亲水PTFE针式过滤器过滤，并用1 kDa透析袋透析，即得所述AuAgNCs@APAP荧光探针。本发明利用对乙酰氨基酚（Acetaminophen，简称APAP），制备了一种金、银双金属纳米簇（AuAgNCs@APAP），并以AuAgNCs@APAP为荧光探针，该荧光探针稳定性好、荧光量子产率高而且其制备过程简便、耗时短，可很好的用于Arg、Lys、His、Asp和Glu的测定。

Description

一种AuAgNCs@APAP荧光探针及其制备方法和在测定氨基酸中 应用
技术领域
本发明属于荧光分析技术领域，具体涉及一种金银纳米簇AuAgNCs@APAP的制备方法及其作为荧光探针测定酸性和碱性氨基酸的应用。
背景技术
氨基酸可分为酸性氨基酸、中性氨基酸和碱性氨基酸。酸性氨基酸中的天门冬氨酸可作为K+、Mg2+离子的载体向心肌输送电解质，从而改善心肌收缩功能，同时降低氧消耗，在冠状动脉循环障碍缺氧时，对心肌有保护作用。谷氨酸大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含量也较多。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。碱性氨基酸在医药上具有重要的价值，如赖氨酸可以治疗营养缺乏症、发育不全及氮平衡失调症，是重要的食品及饲料强化剂。
氨基酸的测定方法有化学法、光化学法、色谱法和电化学法等。相对而言，荧光分析法具有操作简单、灵敏度高、检出限低等优点，建立一种测定氨基酸的荧光分析法是一件十分有意义的事情。
发明内容
本发明的目的是提供一种AuAgNCs@APAP荧光探针及其制备方法和在测定氨基酸中应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种AuAgNCs@APAP荧光探针的制备方法，包括以下步骤：取0.235mL 24.28mmol/L HAuCl4溶液和0.235mL 24.28mmol/L AgNO3溶液于100mL烧杯中，加入2.17mL 50mmol/L对乙酰氨基酚，并将混合溶液用去离子水稀释至10mL，10℃下反应2h，溶液由黄色变为灰色，用0.45μm的亲水PTFE针式过滤器过滤，并用1kDa透析袋透析，即得所述AuAgNCs@APAP荧光探针。
本发明制备的AuAgNCs@APAP荧光探针可在测定酸性和碱性氨基酸中应用。
本发明产生的有益效果是：本发明利用对乙酰氨基酚(Acetaminophen，简称APAP)，制备了一种金、银双金属纳米簇(AuAgNCs@APAP)，并以AuAgNCs@APAP为荧光探针，该荧光探针稳定性好、荧光量子产率高而且其制备过程简便、耗时短，可很好的用于精氨酸(Arg)、赖氨酸(Lys)、组氨酸(His)、天门冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)的测定。
附图说明
图1为APAP和AuAgNCs@APAP的红外谱图；
图2为AuAgNCs@APAP的的激发光谱、发射光谱图；
图3是在激发波长为308nm条件下测定的APAP，AgNCs@APAP，AuNCs@APAP，AuAgNCs@APAP的荧光发射光谱图；
图4是不同激发下AuAgNCs@APAP的荧光发射光谱图；
图5是溶液pH对AuAgNCs@APAP荧光强度的影响；
图6对AuAgNCs@APAP对Arg的选择性(A)和测定的抗干扰性能(B)；
图7为常见干扰物质对检测Asp的影响，(A)为不同物质对荧光强度恢复的影响，(B)为常见干扰物质对检测Asp的干扰影响。
具体实施方式
制备
通过一步合成法合成了AuAgNCs@APAP，取HAuCl4(24.28mM，0.235mL)溶液和AgNO3(24.28mM，0.235mL)溶液于100mL夹套烧杯中，加入对乙酰氨基酚(50mM，2.17mL)稀释至10mL，10℃下反应2h，溶液由黄色变为灰色。用0.45μm的亲水PTFE针式过滤器过滤，并用1kDa透析袋透析，放在4℃冰箱中暗处保存，备用。
为了比较，在相同的实验条件(分别将HAuCl4替换为AgNO3、将AgNO3替换为HAuCl4)下同时合成了AgNCs@APAP和AuNCs@APAP。
表征
图1为APAP和AuAgNCs@APAP的红外谱图。对于APAP，1241.56cm-1对应C-N的伸缩振动，1561.06cm-1是仲酰胺N-H的弯曲振动，1015.02cm-1的属于-OH的面内弯曲振动峰，1326.25cm-1处属于芳香杂环化合物中C-N伸缩振动特征吸收峰。而在AuAgNCs@APAP谱图中，C-N的伸缩振动特征峰1241.56cm-1，仲酰胺N-H的弯曲振动特征峰1561.06cm-1，-OH的面内弯曲振动1015.02cm-1特征，芳香杂环化合物中C-N伸缩振动特征吸收峰1326.25cm-1，都没有观察到，而且仲酰胺N-H的伸缩振动特征峰3321.76cm-1，C＝O伸缩振动特征吸收峰1650.21cm-1也都有所偏移。这表明AuAgNCs@APAP成功制备。
图2给出了AuAgNCs@APAP的最佳激发峰和发射峰，分别为308nm和428nm。
图3是在激发波长为308nm条件下测定的APAP，AgNCs@APAP，AuNCs@APAP，AuAgNCs@APAP的荧光发射光谱图。由图可知，AuAgNCs@APAP的荧光强度与相同合成条件下制备的AgNCs@APAP和AuNCs@APAP荧光强度相比，显著提高。
图4是不同激发下AuAgNCs@APAP的荧光发射光谱图。由图可知，改变激发波长，AuAgNCs@APAP的发射波长是不变的，表明观察到的荧光信号来自于自身的荧光信号而不是散射效应，进一步证明了成功合成AuAgNCs@APAP。
以硫酸奎宁(0.1M H2SO4，Φref＝0.54)作为标准，在308nm激发波长处AuAgNCs@APAP的荧光量子产率为8.06％。
AuAgNCs@APAP的稳定性。AuAgNCs@APAP在365nm的紫外灯照射90min，AuAgNCs@APAP的荧光强度基本上保持不变。AuAgNCs@APAP 4℃保存3个月，荧光强度几乎没有发生变化。300mM NaCl介质对AuAgNCs@APAP的荧光强度也没有影响。
图5是溶液pH对AuAgNCs@APAP荧光强度的影响。由图可知，溶液呈酸性，荧光强度降低，溶液呈碱性，荧光强度增加。基于此，建立了该荧光探针对酸性氨基酸和碱性氨基酸的测定方法。
氨基酸的测定
(1)碱性氨基酸(Arg，Lys，His)的测定
取1.00mL稀释100倍的AuAgNCs@APAP分别与一定体积的Arg，Lys，His混合，定容至4.00mL。在35℃下反应30min后，在激发波长308nm处测定荧光强度。
Arg线性范围5-95μM，回归方程为y＝6.4559x+102.47，相关系数R2＝0.9912。检出限LOD＝3.04μM，对加入Arg浓度为25μM，75μM分别平行测定11次，相对标准偏差分别为1.20％和3.71％。
Lys线性范围5-100μM，回归方程为y＝6.2759x+119.15，相关系数R2＝0.9963。检出限LOD＝3.13μM，对加入Lys浓度为25μM，75μM分别平行测定11次，相对标准偏差分别为0.87％和3.33％。
His线性范围60-950μM，回归方程为y＝0.5277x+397.2，相关系数R2＝0.9947。检出限LOD＝19.62μM，对加入His浓度为350μM分别平行测定11次，相对标准偏差为1.04％。
(2)酸性氨基酸(Asp，Glu)的测定
取1.00mL稀释100倍的AuAgNCs@APAP和0.38mL，1mM的Arg，然后分别加入不同浓度的Asp，Glu，定容至4.00mL，在35℃下反应50min后，在激发波长308nm处测定荧光强度。
Asp线性范围2.5-90μM，回归方程为y＝-7.6083x+804.67，相关系数R2＝0.9922。检出限LOD＝2.5μM，对加入Asp浓度为55μM分别平行测定11次，相对标准偏差为4.54％。
Glu线性范围5-95μM，回归方程为y＝-6.1404x+719.09，相关系数R2＝0.9950。检出限LOD＝3.19μM，对加入Arg浓度为55μM分别平行测定11次，相对标准2.91％。
检测方法的选择性和抗干扰性能
图6(A)为AuAgNCs@APAP的选择性能。为了考察AuAgNCs@APAP对Arg，Lys，His碱性氨基酸的选择性，选择Arg为代表，在相同的条件下考察了其它几种氨基酸：甘氨酸(Gly)，丙氨酸(Ala)，缬氨酸(Val)，亮氨酸(Leu)，异亮氨酸(Ile)，蛋氨酸(Met)，色氨酸(Trp)，丝氨酸(Ser)，及常见的糖类：葡萄糖(Gluc)，果糖(Fru)，乳糖(Lac)，蔗糖(Sac)，和尿素(Urea)，淀粉(Sta)，KNO3，Na2SO4对AuAgNCs@APAP荧光强度的影响。结果表明：只有Arg使AuAgNCs@APAP的荧光强度增强。
图6(B)为AuAgNCs@APAP测定Arg的抗干扰性能。当Arg的浓度为75μM，在体系中分别加入相同浓度的干扰物质，308nm激发波长下测定荧光强度。结果表明：常见干扰物质对Arg的测定几乎没有干扰。
为了检测AuAgNCs@APAP-Arg对Asp，Glu酸性氨基酸的选择性检验，选择Asp为代表，在相同的条件下考察了其它几种氨基酸：甘氨酸(Gly)，丙氨酸(Ala)，缬氨酸(Val)，亮氨酸(Leu)，蛋氨酸(Met)，色氨酸(Trp)，丝氨酸(Ser)，及常见的糖类：葡萄糖(Gluc)，果糖(Fru)，乳糖(Lac)，蔗糖(Sac)，和尿素(Urea)，淀粉(Sta)，KNO3，Na2SO4对AuAgNCs@APAP-Ary体系荧光强度的影响。其中Asp的浓度为50μM，而其他物质的浓度为75μM。
为了考察其它物质对AuAgNCs@APAP-Arg体系检测Asp的干扰，固定Asp的浓度为50μM，在检测体系中分别加入相同浓度的干扰物质，在308nm激发波长下测定荧光。
图7(A)表明：只有Asp能使AuAgNCs@APAP-Arg的荧光强度有明显恢复。图7(B)表明：常见干扰物质对检测Asp的干扰不大。
测定方法应用
(1)人尿液中Arg的检测
选择Arg为代表对尿样进行加标回收，当Arg分别为50μM，75μM时，实验结果如表1所示。
表1人尿液中Arg的加标回收实验
(2)人尿液中Asp的检测
选择Asp为代表对尿样进行加标回收，当Asp分别为25μM，50μM时，实验结果见表2。
表2人尿液中Asp的加标回收实验

Claims (3)

1.一种AuAgNCs@APAP荧光探针的制备方法，其特征在于包括以下步骤：取0.235 mL24.28 mmol/L HAuCl4溶液和0.235 mL 24.28 mmol/L AgNO3溶液于100 mL烧杯中，加入2.17 mL 50 mmol/L对乙酰氨基酚，并将混合溶液用去离子水稀释至10 mL，10 ℃下反应2h，溶液由黄色变为灰色，用0.45 μm的亲水PTFE针式过滤器过滤，并用1 kDa透析袋透析，即得所述AuAgNCs@APAP荧光探针。
2.利用权利要求1的制备方法得到的AuAgNCs@APAP荧光探针。
3.权利要求2所述AuAgNCs@APAP荧光探针在测定氨基酸中应用。
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