金纳米簇作为谷胱甘肽荧光探针的应用制造技术

本发明专利技术提供了金纳米簇作为谷胱甘肽荧光探针的应用，其中，所述金纳米簇由以下方法制成：氯金酸和组氨酸在常温下避光反应2–8h，即得金纳米簇。本发明专利技术将金纳米簇作为谷胱甘肽荧光探针、在谷胱甘肽检测和癌细胞识别方面的应用，可以有效避免半胱氨酸和同型半胱氨酸等各种常见生物分子对谷胱甘肽检测的影响，方法简单、检测范围宽和灵敏度高。

【技术实现步骤摘要】
金纳米簇作为谷胱甘肽荧光探针的应用
本专利技术属于生物
，特别涉及金纳米簇在谷胱甘肽检测中的应用。
技术介绍
谷胱甘肽是重要的抗氧化剂，也是体内含量最多(1–15mM)的小分子巯基分子。它能防止细胞成分被活性氧(ROS)破坏，同时谷胱甘肽参与很多生理过程包括异生物质代谢、细胞内信号传导和基因调控。更重要的是，谷胱甘肽参与调控癌细胞死亡，包括凋亡、坏死和自噬。癌细胞谷胱甘肽含量的提高能够引发癌细胞对化疗药物(例如阿霉素)的抗性。因为谷胱甘肽的重要性,所以需要一种高灵敏、高选择检测谷胱甘肽的方法。荧光检测法由于其在研究中不会破坏样品、灵敏度高，被人们广泛采用。Yang等设计了一种基于BODIPY(氟化硼二吡咯)分子的荧光探针用来检测谷胱甘肽，并且应用到活细胞中检测(JAmChemSoc,2012,134,18928)。Yoon等成功合成两种基于青色素的荧光探针检测细胞培养液和活小鼠组织中的谷胱甘肽(JAmChemSoc,2014,136,5351)。除了利用有机荧光探针检测谷胱甘肽，量子点和金属纳米簇也被用于谷胱甘肽检测。利用包括谷胱甘肽的生物巯基分子能够使“金纳米簇–汞离子”(Langmuir,2012,28,3945)和“碲化镉/硒化镉量子点–汞离子”(AnalChem,2009,81,5569)系统荧光恢复，可以检测谷胱甘肽。然而，以上现有技术检测谷胱甘肽的方法复杂、样品具有毒性、无法有效区分半胱甘酸和同型半胱氨酸对检测谷胱甘肽的干扰等问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供金纳米簇作为谷胱甘肽荧光探针的应用，其中，所述金纳米簇由以下方法制成：氯金酸和组氨酸在常温下避光反应2–8h，即得金纳米簇。优选地，所述氯金酸和组氨酸的摩尔比为1:20–1:60。本专利技术还提供了金纳米簇在谷胱甘肽含量检测中的应用，其中，所述金纳米簇由以下方法制成：氯金酸和组氨酸在常温下避光反应2–8h，即得金纳米簇。优选地，所述氯金酸和组氨酸的摩尔比为1:20–1:60。所述应用，包括以下步骤：(1)将样品加入到金纳米簇水溶液中，混匀后室温静置6–48小时；(2)采用荧光分光光度计测定金纳米簇在414nm激发时的荧光发射光谱，通过与标准回归曲线对比，即得样品谷胱甘肽的浓度。本专利技术还提供了一种肿瘤靶向荧光探针，该荧光探针为金纳米簇，其由以下方法制成：氯金酸和组氨酸在常温下避光反应2–8h，即得金纳米簇。优选地，所述氯金酸和组氨酸的摩尔比为1:20–1:60。有益效果：本专利技术提供了金纳米簇作为谷胱甘肽荧光探针、在谷胱甘肽检测和癌细胞识别方面的应用，可以有效避免半胱氨酸和同型半胱氨酸等各种常见生物分子对谷胱甘肽检测的影响，方法简单、检测范围宽和灵敏度高。此外，由于该金纳米簇具有显著增强的荧光特性，可有效区分正常细胞和癌细胞，尤其对肝癌细胞具有很好的区分效果。相对于现有技术，本专利技术具有以下突出的优势：(1)该探针的合成方法简单，仅需要将氯金酸和组氨酸在室温下，即可制得，整个实验过程中没有复杂的有机合成、纯化、分离等步骤，工艺简单。(2)该探针不含有毒的重金属离子。之前的文献(Langmuir,2012,28,3945；AnalChem,2009,81,5569)报道过，用重金属离子(例如汞离子)将金纳米簇或量子点的荧光淬灭，然后通过重金属离子和谷胱甘肽的高亲和性，恢复其原有荧光，以这种方法来检测谷胱甘肽。但是很多金属离子都是有毒的，并通过富集作用引起疾病，因此本专利技术方法更加安全。(3)本专利技术提供的方法能够特异地、灵敏地检测谷胱甘肽。培养基中的其他常见物质对谷胱甘肽检测造成的影响很小，包括生物巯基分子半胱氨酸、同型半胱氨酸(这两种物质对生物体内谷胱甘肽检测有很大影响)，且产生的荧光强度与谷胱甘肽的浓度呈线性关系。(4)谷胱甘肽能选择性、特异性地增强由氯金酸和组氨酸混合制得的金纳米簇的荧光，本专利技术利用谷胱甘肽能选择性地增强该金纳米簇荧光强度的原理，该金纳米簇能够有效地区分正常细胞和癌细胞，尤其是谷胱甘肽含量最高的肝癌细胞。附图说明图1为金纳米簇制备过程及谷胱甘肽增强金纳米簇荧光的机制示意图；图2为本专利技术制得的金纳米簇在加入谷胱甘肽前(A)、加入谷胱甘肽后(C)的透射电子显微镜(TEM)图、加入谷胱甘肽前(B)的粒径分布图、加入谷胱甘肽后(D)的粒径分布图；图3为加入谷胱甘肽后金纳米簇的紫外-可见吸收光谱图(A)；365nm紫外光激发下不同比例金/谷胱甘肽的样品的照片图(B)；414nm光激发下不同比例金/谷胱甘肽的样品的荧光发射光谱图(C)；谷胱甘肽浓度与金纳米簇荧光强度(496nm处)的关系图(D)；图4为金纳米簇荧光对生物体内常见小分子和离子的响应；图5正常肺细胞(ATII)和肺癌细胞(A549)加入金纳米簇前(A&B)和加入100μM的金纳米簇后(C&D)的共聚焦显微镜照片图；图6正常肝细胞(L02)和肝癌细胞(HepG2)加入金纳米簇前(A&B)和加入100μM的金纳米簇后(C&D)的共聚焦显微镜照片图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做出进一步说明。实施例1该金纳米簇的制备方法，包括以下步骤：5mL10mM的氯金酸和15mL100mM的组氨酸在常温下避光反应2h，得到具有蓝绿色荧光的金纳米簇溶液，其TEM结果见图2(A)，粒径分布结果见图2(B)。其中氯金酸和组氨酸的物质的量比为1:30。实施例2该金纳米簇的制备方法，包括以下步骤：5mL10mM的氯金酸和10mL100mM的组氨酸在常温下避光反应8h，得到具有蓝绿色荧光的金纳米簇溶液，其TEM结果与实施例1一致。其中氯金酸和组氨酸的物质的量比为1:20。实施例3该金纳米簇的制备方法，包括以下步骤：0.25mL10mM的氯金酸和1.5mL100mM的组氨酸在常温下避光反应5h，得到具有蓝绿色荧光的金纳米簇溶液，其TEM结果与实施例1一致。其中氯金酸和组氨酸的物质的量比为1:60。实施例4包含谷胱甘肽的金纳米簇的制备方法，包括以下步骤：1mL10mM的氯金酸和3mL100mM的组氨酸在常温下避光反应4h，得到具有蓝绿色荧光的金纳米簇溶液。其中氯金酸和组氨酸的物质的量比为1:30。加入4mL15mM的谷胱甘肽水溶液，混合后静置12h。其中金/谷胱甘肽的物质的量比为1:6。其透射电子显微镜结果见图2(C)，粒径分布结果见图2(D)；其紫外–可见吸收光谱图见图3(A)；其365nm紫外光激发下不同比例金/谷胱甘肽的样品的照片图见图3(B)；其414nm光激发下不同比例金/谷胱甘肽的样品的荧光发射光谱图见图3(C)。实施例5包含谷胱甘肽的金纳米簇的制备方法，包括以下步骤：1mL10mM的氯金酸和3mL100mM的组氨酸在常温下避光反应4h，得到具有蓝绿色荧光的金纳米簇溶液。其中氯金酸和组氨酸的物质的量比为1:30。加入4mL30mM的谷胱甘肽水溶液，混合后静置12h。其中金/谷胱甘肽的物质的量比为1:12。其TEM图、紫外–可见吸收光谱图、365nm紫外光激发下不同比例金/谷胱甘肽的样品的照片图、414nm光激发下不同比例金/谷胱甘肽的样品的荧光发射光谱图与实施例4一致。实施例6包含谷胱甘肽的金纳米簇的制备方法，包括以下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
金纳米簇作为谷胱甘肽荧光探针的应用，其特征在于：所述金纳米簇由以下方法制成：氯金酸和组氨酸在常温下避光反应2–8h，即得金纳米簇。

【技术特征摘要】
1.金纳米簇作为谷胱甘肽荧光探针的应用，其特征在于：所述金纳米簇由以下方法制成：氯金酸和组氨酸在常温下避光反应2–8h，即得金纳米簇。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述氯金酸和组氨酸的摩尔比为1:20–1:60。3.金纳米簇在谷胱甘肽含量检测中的应用，其特征在于：所述金纳米簇由以下方法制成：氯金酸和组氨酸在常温下避光反应2–8h，即得金纳米簇。4.如权利要求3所述的应用，其特征在于：所述氯金酸和组氨酸的摩尔比为1:20–1:60。5.如权利要求3所述的应用，其特征在于：包括以下步骤：(1)将样品加入到金...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴富根，张晓东，陈战，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32