CN112082966B - 一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法 - Google Patents
一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112082966B CN112082966B CN202010704465.0A CN202010704465A CN112082966B CN 112082966 B CN112082966 B CN 112082966B CN 202010704465 A CN202010704465 A CN 202010704465A CN 112082966 B CN112082966 B CN 112082966B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cysteine
- nano
- porphyrin
- ultraviolet
- tetra
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 90
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 title claims abstract description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 title claims abstract description 27
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 9
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 96
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 52
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 16
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 claims description 9
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 claims description 7
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 6
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 claims description 6
- 235000013878 L-cysteine Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000004201 L-cysteine Substances 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 4
- XUJNEKJLAYXESH-UWTATZPHSA-N D-Cysteine Chemical compound SC[C@@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UWTATZPHSA-N 0.000 claims description 2
- 229930195710 D‐cysteine Natural products 0.000 claims description 2
- HFQQZARZPUDIFP-UHFFFAOYSA-M sodium;2-dodecylbenzenesulfonate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S([O-])(=O)=O HFQQZARZPUDIFP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 abstract description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 abstract description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 2
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 description 5
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 description 5
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007709 nanocrystallization Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 2
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- -1 tetrakis- (4-carboxyphenyl) cobalt porphyrin Chemical compound 0.000 description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 2
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 description 1
- 230000003961 neuronal insult Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/33—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明提供了一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法，属于纳米材料制备及化学分析检测技术领域。本发明开发了一种基于纳米卟啉紫外传感特异性定量识别半胱氨酸的方法，通过自组装得到纳米化的四‑(4‑羧基苯基)钴卟啉，半胱氨酸通过其巯基特异性结合纳米化的四‑(4‑羧基苯基)钴卟啉，使其紫外吸光度降低，从而到达识别半胱氨酸的目的。利用不同浓度的半胱氨酸对纳米化的四‑(4‑羧基苯基)钴卟啉溶液进行不同程度的紫外响应，从而实现复杂基质中半胱氨酸的定量分析。本发明具有优良的稳定性，其制样简单、灵敏度高，为复杂基质中半胱氨酸的快速准确定量识别提供了新的思路。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料制备及化学分析检测技术领域，具体涉及一种纳米卟啉紫外传感器的可控制备与其特异性定量识别半胱氨酸。
背景技术
半胱氨酸(Cys)是一种天然产生的氨基酸，是一种具有生理功能的氨基酸，是20多种氨基酸中唯一具有还原性基团巯基(-SH)的氨基酸，其广泛存在于蛋白质，细胞和生物组织中。作为一种与生命有关的生物硫醇，Cys参与了排毒和促进新陈代谢等多种生物过程，半胱氨酸在生物体内具有抱合作用等,对范围广泛的毒物如甲醛、氯仿、过氧化脂、PCB、酒精等具有有效的解毒作用，具有与金属离子(Ag+，Hg2+或Cu2+等)结合形成不溶性硫醇盐的能力。在人血浆中，Cys的浓度通常在微摩尔至毫摩尔的范围内，过量的Cys会引起神经元损伤。因此，由于其生物学功能，在生理条件下准确监测Cys的含量非常重要。由于卟啉含有一个大π共轭体系和多种取代基，可以使用光学方法来识别多种小分子(农药、有机挥发气体、氨基酸等)，而纳米卟啉由于其尺寸小、表面效应及量子隧道效应等，灵敏度、稳定性和化学活性相较于单体来说，纳米卟啉在光电传感器方面具有很大的潜力。迄今为止，已经开发了用于定量识别Cys的各种方法，包括液相色谱法，电化学方法及电子显微镜法等，这些方法具有分离能力强等特点，但其制样复杂、检测时间长等仍存在不足。因此研究一种快速的、高灵敏度定量识别分析半胱氨酸的方法具有重要的意义。本发明利用半胱氨酸对纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉溶液紫外吸光度降低的响应，从而实现复杂基质中半胱氨酸的定量分析。本发明可行性很高，相比传统色谱法检测半胱氨酸表现出优良的稳定性和选择性，为复杂体系中半胱氨酸的快速准确定性和定量分析提供了新的思路。
发明内容
本发明的目的是提供一种特异性强、稳定性好的快速准确定性和定量识别半胱氨酸的纳米卟啉紫外传感器，其具有操作简单，成本低廉等优点。
本发明采用自组装法将四-(4-羧基苯基)钴卟啉自组装纳米化，然后纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉作为紫外传感器，半胱氨酸通过巯基与其特异性结合，使得纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉溶液紫外吸光度降低，从而实现复杂基质中半胱氨酸的定量分析。
为解决上述问题采取的技术方案为：
一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法，具体按如下步骤执行：
(1)纳米卟啉紫外传感器的合成：向溶解有十二烷基苯磺酸钠水溶液(SDBS)中加入完全溶解的四-(4-羧基苯基)钴卟啉的N,N-二甲基甲酰胺溶液，其中，四-(4-羧基苯基)钴卟啉与十二烷基苯磺酸钠的物质的量比为1：(50～250)，在30～80℃下剧烈搅拌反应5～30分钟，使四-(4-羧基苯基)钴卟啉自组装纳米化，溶液由浑浊变澄清，得到自组装纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉溶液，即纳米卟啉紫外传感器；
(2)纳米卟啉紫外传感器对半胱氨酸的识别与定量分析：将步骤1制得的自组装纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉溶液加入到pH为5.0～9.0的Tris-HCl缓冲液中制得检测溶液，所述检测溶液中，自组装纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉溶液的紫外吸光度为0.2-0.8；在所述检测溶液中加入待测半胱氨酸溶液，避光混合后，采集紫外光谱数据并计算加入半胱氨酸后紫外吸光度降低值与纳米卟啉原始紫外吸光度A0的比值((A0-A1)/A0)，其中A1为加入半胱氨酸后紫外吸光度值，根据标准拟合曲线或公式获得待测半胱氨酸溶液的浓度。其中，标准拟合曲线绘制方法如下：
分别在配制的检测溶液中加入不同浓度的半胱氨酸标准液，采集其避光混合后的紫外光谱数据，以半胱氨酸标准液的浓度为横坐标，加入半胱氨酸后紫外吸光度降低值与纳米卟啉原始紫外吸光度的比值为纵坐标，绘制获得标准拟合曲线。
进一步地，步骤(1)中四-(4-羧基苯基)钴卟啉与十二烷基苯磺酸钠的物质的量比优选为1：(100～180)。
进一步地，所所述步骤(1)中，制得的自组装纳米化四-(4-羧基苯基)钴卟啉的形貌为球形，直径约为100±20nm。
进一步地，Tris-HCl缓冲溶液优选为pH＝7.0，避光混合时间为3～15分钟。
进一步地，半胱氨酸浓度范围在2.0×10-6～9.0×10-6mol/L时与四-(4-羧基苯基)钴卟啉的紫外吸光度降低呈良好的线性关系，表示为：Y＝0.02708X+0.03197，可以根据公式计算半胱氨酸的浓度。
进一步地，步骤(2)中，纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉定量识别的氨基酸为含有巯基的半胱氨酸，包括D/L-半胱氨酸。
本发明中，自组装纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉溶液的浓度范围可以根据其紫外吸光度进行确定，优选为纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉浓度为1.1×10-6～9.38×10-6mol/L。其中，十二烷基苯磺酸钠水溶液的浓度以及四-(4-羧基苯基)钴卟啉的N,N-二甲基甲酰胺溶液的浓度可以根据纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉浓度及四-(4-羧基苯基)钴卟啉与十二烷基苯磺酸钠的物质的量比选择确定，优选地，十二烷基苯磺酸钠水溶液的浓度范围为：5.5×10-5～2.35×10-3mol/L；四-(4-羧基苯基)钴卟啉的N,N-二甲基甲酰胺溶液的浓度范围为1.1×10-4～9.38×10-4mol/L。其中，四-(4-羧基苯基)钴卟啉的N,N-二甲基甲酰胺溶液与十二烷基苯磺酸钠水溶液的体积比可以选用为100:1。
本发明中，所述检测溶液中还可以为包括金属离子或复杂基质的溶液，金属离子的加入及复杂基质对纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉定量检测半胱氨酸无明显影响。
本发明中纳米卟啉紫外传感器定量识别半胱氨酸的响应迅速，纳米卟啉紫外传感器加入半胱氨酸后，紫外吸光度迅速降低，1分钟可达到稳定值。采集其避光混合5分钟的紫外光谱数据。
本发明采用纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉作为紫外传感器，半胱氨酸通过巯基特异性结合纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉，使其紫外吸光度降低，从而快速准确定量识别半胱氨酸。本发明的制备方法绿色环保，可行性高，为复杂体系中半胱氨酸的快速准确定性和定量分析提供了新思路。
与现有技术相比，本发明有以下优异效果：
本发明所采用的方法相比传统色谱法检测半胱氨酸表现出许多优势，其制备简单，可行性高，表现出优良的稳定性、特异性及其抗干扰能力，为生物、医学等领域中复杂体系快速准确定量检测半胱氨酸提供了新的思路，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法示意图。
图2为本发明纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉紫外传感器的透射式电子显微镜(TEM)图片，其形貌为球形，直径为100nm左右。
图3为本发明纳米化前后的四-(4-羧基苯基)钴卟啉紫外吸收光谱图。
图4为本发明纳米卟啉传感检测通过巯基特异性结合不同浓度半胱氨酸前后的紫外光谱图，横坐标为波长，纵坐标为紫外吸光度(a–g为半胱氨酸的浓度，分别为a：0mol/L、b：2.0×10-6mol/L、c：4.0×10-6mol/L、d：6.0×10-6mol/L、e：8.0×10-6mol/L、f：1.0×10- 5mol/L、g：2.0×10-5mol/L)。
图5为本发明实施例1中纳米卟啉紫外传感器与不同浓度(2.0×10-6～9.0×10- 6mol/L)半胱氨酸特异性结合后线性相关图，横坐标为半胱氨酸的浓度，纵坐标为加入半胱氨酸后紫外吸光度降低值与纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉原始紫外吸光度的比值。
图6为本发明可逆纳米卟啉传感器的稳定性。纳米卟啉紫外传感器与半胱氨酸在多种金属离子干扰的情况下作用后的稳定性。横坐标为所加入的干扰物质，纵坐标为紫外吸光度。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1
本实施例提供了一种纳米卟啉紫外传感检测人血清白蛋白中半胱氨酸的方法，其示意图如图1，具体步骤如下：
步骤1、四-(4-羧基苯基)钴卟啉自组装溶液紫外传感器的合成：将0.0075g四-(4-羧基苯基)钴卟啉放置于10mL的EP管中，加入N,N-二甲基甲酰胺溶液定容至8mL中，超声3min使四-(4-羧基苯基)钴卟啉完全溶解，将0.0139g十二烷基苯磺酸钠放置于100mL的圆底烧瓶中，用移液枪加入40mL的超纯水，通过超声5min使得十二烷基苯磺酸钠完全溶解，然后用移液枪加入400μL的四-(4-羧基苯基)钴卟啉N,N-二甲基甲酰胺溶液，通过磁力搅拌器在50℃下剧烈反应20分钟，溶液由浑浊变澄清，得到9.38×10-6mol/L自组装纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉溶液。如图2所示，其透射式电子显微镜表征显示为粒径100nm左右的纳米球。如图3所示，其纳米化前后紫外吸收光谱图，可以看出纳米化后最大吸收峰对应波长发生了蓝移，并且吸光度升高，表明纳米化成功。
步骤2、绘制拟合曲线：取100μL自组装纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉溶液、800μL pH＝7.0的Tris-HCl缓冲液和100μL的L-半胱氨酸，将其依次加入1.5mL的比色皿中，为使其充分稳定，测定其5分钟后的紫外光谱数据。以300～700nm的波长范围为横坐标，加入半胱氨酸前后四-(4-羧基苯基)钴卟啉的紫外吸光度为纵坐标作图，如图4所示，半胱氨酸与纳米卟啉紫外传感器结合，使四-(4-羧基苯基)钴卟啉紫外传感器吸光度随半胱氨酸的浓度增加而降低。以半胱氨酸溶液的浓度为横坐标，分别以加入半胱氨酸后紫外吸光度降低值与纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉原始紫外吸光度的比值(A0-A1)/A0为纵坐标作图，如图5所示，得到Y＝0.02708X+0.03197的标准拟合曲线，相关系数R2＝0.99787，线性范围为2.0×10-6～9.0×10-6mol/L。
步骤3、半胱氨酸定性与定量检测：
金属离子对纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的干扰：取100μL自组装纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉溶液、700μL pH＝7.0的Tris-HCl缓冲液、100μL的L-半胱氨酸加入到1.5mL的比色皿中，然后取100μL的金属离子干扰溶液(1.0×10-4mol/L)和100μL超纯水作对照，分别加入含有上述溶液的比色皿中。测定其5分钟后的紫外光谱数据，以不同种类的金属离子溶液为横坐标，紫外最大吸光度为纵坐标作图，可以看出纳米卟啉紫外传感器分别在1.0×10-4mol/L金属离子(Na2SO4、CaCl2、ZnCl2、KCl)及混合干扰下，与半胱氨酸作用紫外吸光度几乎不变，其特异性较强，金属离子对检测的干扰很小，无明显影响，如图6。
复杂基质中半胱氨酸的检测：取100μL自组装纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉溶液、700μL pH＝7.0的Tris-HCl缓冲液加入1.5mL的比色皿中、将100μL不同浓度的L-半胱氨酸和100μL的人血清白蛋白(0.01g/mL)混合加入上述溶液中。测定其避光混合5分钟的紫外光谱数据进行分析，其回收如表1。
表1
实施例2
本实施例提供了一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的新方法，其示意图如1，步骤如下：
步骤1、四-(4-羧基苯基)钴卟啉自组装溶液紫外传感器的合成：采用实施例1中步骤(1)的方法合成浓度为1.1×10-6mol/L纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉自组装溶液传感器。将十二烷基苯磺酸钠的浓度替换为5.5×10-5mol/L。四-(4-羧基苯基)钴卟啉与十二烷基苯磺酸钠的物质的量比为1：50，反应温度为80℃，反应时间为5分钟。
步骤2、采用步骤1中纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉对半胱氨酸进行识别与定量分析。
步骤3、采用金属离子对纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉检测半胱氨酸进行干扰研究，结果表明，该条件下的传感器具有优良的稳定性、特异性及其抗干扰能力。
步骤4、复杂基质中半胱氨酸的检测：采用实施例1中步骤(4)的方法进行加样，不同之处是将人血清白蛋白替换成胎牛血清，测定其避光混合5分钟的光谱数据，其回收如表2。
表2
实施例3
本实施例提供了一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的新方法，其示意图如1，步骤如下：
步骤1、四-(4-羧基苯基)钴卟啉自组装溶液紫外传感器的合成：采用实施例1中步骤(1)的方法合成9.38×10-6mol/L纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉自组装溶液传感器。不同之处是将十二烷基苯磺酸钠的浓度替换为2.35×10-3mol/L，四-(4-羧基苯基)钴卟啉与十二烷基苯磺酸钠的物质的量比为1：250，反应温度为30℃，反应时间为30分钟。
步骤2、采用步骤1中纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉对半胱氨酸进行识别与定量分析。
步骤3、采用中金属离子对纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉检测半胱氨酸进行干扰研究，结果表明，该条件下的传感器具有优良的稳定性、特异性及其抗干扰能力。
步骤4、复杂基质中半胱氨酸的检测：采用实施例1中步骤(4)的方法进行加样，不同之处是将人血清白蛋白替换成胎牛血清，测定其避光混合5分钟的光谱数据，其回收如表3。
表3
上述结果说明，本发明的纳米卟啉紫外传感器稳定好。该纳米卟啉紫外传感器在0.01g/mL人血清白蛋白、胎牛血清及牛血清白蛋白下，与不同浓度的半胱氨酸作用后，回收率可达到91.7％～106.8％，n＝3时，RSD≤1.5％。
Claims (8)
1.一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法，其特征在于，具体按如下步骤执行：
（1）纳米卟啉紫外传感器的合成：向溶解有十二烷基苯磺酸钠水溶液(SDBS)中加入完全溶解的四-(4-羧基苯基)钴卟啉的N,N-二甲基甲酰胺溶液，其中，四-(4-羧基苯基)钴卟啉与十二烷基苯磺酸钠的物质的量比为1：（50~250），在30~80℃下剧烈搅拌反应5~30分钟，使四-(4-羧基苯基)钴卟啉自组装纳米化，溶液由浑浊变澄清，得到自组装纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉溶液，即纳米卟啉紫外传感器；
（2）纳米卟啉紫外传感器对半胱氨酸的识别与定量分析：将步骤（1）制得的自组装纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉溶液加入到pH为5.0~9.0的Tris-HCl缓冲液中制得检测溶液，所述检测溶液中，自组装纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉溶液的紫外吸光度为0.2-0.8；在所述检测溶液中加入待测半胱氨酸溶液，避光混合后，采集紫外光谱数据并计算加入半胱氨酸后紫外吸光度降低值与纳米卟啉原始紫外吸光度A0的比值(A0-A1)/A0，其中A1为加入半胱氨酸后紫外吸光度值，根据标准拟合曲线或公式获得待测溶液中半胱氨酸的浓度；其中，标准拟合曲线绘制方法如下：
分别在配制的检测溶液中加入不同浓度的半胱氨酸标准液，采集其避光混合后的紫外光谱数据，以半胱氨酸标准液的浓度为横坐标，加入半胱氨酸后紫外吸光度降低值与纳米卟啉原始紫外吸光度的比值为纵坐标，绘制获得标准拟合曲线。
2.根据权利要求1所述的一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，四-(4-羧基苯基)钴卟啉与十二烷基苯磺酸钠的物质的量比优选为1：（100~180）。
3.根据权利要求1所述的一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，制得自组装纳米化四-(4-羧基苯基)钴卟啉的形貌为球形，直径为100±20nm。
4.根据权利要求1所述的一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法，其特征在于，Tris-HCl缓冲溶液优选为pH=7.0，避光混合时间为3~15分钟。
5.根据权利要求1所述的一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法，其特征在于，检测溶液中，纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉浓度为1.1×10 -6~9.38×10 -6 mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法，其特征在于，半胱氨酸的浓度为2.0×10 -6~9.0×10 -6 mol/L时，与四-(4-羧基苯基)钴卟啉的紫外吸光度降低呈良好的线性关系，表示为：Y=0.02708X+0.03197，其中，Y是加入半胱氨酸后紫外吸光度降低值与纳米卟啉原始紫外吸光度的比值，X是半胱氨酸的浓度，根据公式计算半胱氨酸的浓度。
7.按照权利要求1所述的一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法，其特征在于，所述检测溶液为含有金属离子或复杂基质的溶液。
8.根据权利要求1所述的一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法，其特征在于，纳米化的四-(4-羧基苯基)钴卟啉紫外传感定量识别的氨基酸为D/L-半胱氨酸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010704465.0A CN112082966B (zh) | 2020-07-21 | 2020-07-21 | 一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010704465.0A CN112082966B (zh) | 2020-07-21 | 2020-07-21 | 一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112082966A CN112082966A (zh) | 2020-12-15 |
| CN112082966B true CN112082966B (zh) | 2022-08-09 |
Family
ID=73735143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010704465.0A Active CN112082966B (zh) | 2020-07-21 | 2020-07-21 | 一种纳米卟啉紫外传感检测半胱氨酸的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112082966B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106674238A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-17 | 中南民族大学 | 一种四‑（4‑吡啶基）锌卟啉自组装纳米化方法 |
| CN106706591A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-05-24 | 中南民族大学 | 一种可逆纳米卟啉荧光传感器识别定量手性氨基酸方法 |
| CN109651382A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-04-19 | 中南民族大学 | 一种绿色简单的纳米卟啉制备方法 |
| CN109668882A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-23 | 中南民族大学 | 一种有机磷类农药快速可视化检测方法 |
| CN109738398A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-05-10 | 中南民族大学 | 一种快速可视化纸传感检测重金属银离子的方法 |
-
2020
- 2020-07-21 CN CN202010704465.0A patent/CN112082966B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106674238A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-17 | 中南民族大学 | 一种四‑（4‑吡啶基）锌卟啉自组装纳米化方法 |
| CN106706591A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-05-24 | 中南民族大学 | 一种可逆纳米卟啉荧光传感器识别定量手性氨基酸方法 |
| CN109738398A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-05-10 | 中南民族大学 | 一种快速可视化纸传感检测重金属银离子的方法 |
| CN109651382A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-04-19 | 中南民族大学 | 一种绿色简单的纳米卟啉制备方法 |
| CN109668882A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-23 | 中南民族大学 | 一种有机磷类农药快速可视化检测方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Rational design of an "on-off-on" fluorescent assay for chiral amino acids based on quantum dots and nanoporphyrin;Haiyan Fu等;《Sensors and Actuators B: Chemical》;20191231;第1-8页 * |
| 基于卟啉及其阵列对农药残留传感检测的新方法及作用机制研究;张宿义;《博士电子期刊出版信息》;20130215;全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112082966A (zh) | 2020-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Su et al. | Colorimetric sensing of dopamine based on the aggregation of gold nanoparticles induced by copper ions | |
| Jin et al. | Quantitative determination of uric acid using CdTe nanoparticles as fluorescence probes | |
| Wang et al. | Cadmium telluride quantum dots as pH-sensitive probes for tiopronin determination | |
| Zhang et al. | Synthesis of positively charged CdTe quantum dots and detection for uric acid | |
| Rawat et al. | 4-Amino nicotinic acid mediated synthesis of gold nanoparticles for visual detection of arginine, histidine, methionine and tryptophan | |
| Chen et al. | Colorimetric detection of cysteine using noncrosslinking aggregation of fluorosurfactant-capped silver nanoparticles | |
| Yang et al. | Novel synthesis of gold nanoclusters templated with l-tyrosine for selective analyzing tyrosinase | |
| Gao et al. | A highly sensitive ratiometric fluorescent sensor for copper ions and cadmium ions in scallops based on nitrogen doped graphene quantum dots cooperating with gold nanoclusters | |
| Rajamanikandan et al. | Protein-protected red emittive copper nanoclusters as a fluorometric probe for highly sensitive biosensing of creatinine | |
| Sutariya et al. | A simple and rapid creatinine sensing via DLS selectivity, using calix [4] arene thiol functionalized gold nanoparticles | |
| Durán et al. | Discrimination of penicillamine enantiomers using β-cyclodextrin modified CdSe/ZnS quantum dots | |
| Wang et al. | Synchronous fluorescence determination of protein with functionalized CdS nanoparticles as a fluorescence probe | |
| CN104749151A (zh) | 一种基于谷胱甘肽稳定的金纳米簇颗粒在检测巯基化合物方面的应用 | |
| CN110862820A (zh) | 一种半胱氨酸-金纳米簇的制备方法及应用 | |
| Chen et al. | The new approach for captopril detection employing triangular gold nanoparticles-catalyzed luminol chemiluminescence | |
| Dong et al. | Polymerizing dopamine onto Q-graphene scaffolds towards the fluorescent nanocomposites with high aqueous stability and enhanced fluorescence for the fluorescence analysis and imaging of copper ions | |
| CN114958360B (zh) | 一种氮硫双掺杂碳量子点的制备方法及应用 | |
| Ali et al. | A simple, quantitative method for spectroscopic detection of metformin using gold nanoclusters | |
| CN106833628A (zh) | 表面修饰的碳纳米点及其制备和作为荧光探针检测Cu2+及谷胱甘肽的应用 | |
| Liu et al. | Cyan-emitting silicon quantum dots as a fluorescent probe directly used for highly sensitive and selective detection of chlorogenic acid | |
| CN107589099B (zh) | 基于金纳米团簇的6-巯基嘌呤检测方法及其试剂盒 | |
| Cao et al. | Au@ SiO2@ RuDS nanocomposite based plasmon-enhanced electrochemiluminescence sensor for the highly sensitive detection of glutathione | |
| Borowska et al. | Basic and advanced spectrometric methods for complete nanoparticles characterization in bio/eco systems: current status and future prospects | |
| Safari et al. | Selective detection of aspartic acid in human serum by a fluorescent probe based on CuInS2@ ZnS quantum dots | |
| Akrivi et al. | Gold-activated luminol chemiluminescence for the selective determination of cysteine over homocysteine and glutathione |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |