一种智能金纳米颗粒的制备方法及其在β-淀粉样蛋白比色分析中的应用技术

本发明专利技术涉及智能金纳米颗粒合成技术领域，尤其涉及一种智能金纳米颗粒的制备方法及其在β

A preparation method of intelligent gold nanoparticles and its application in \u03b2- Application of amyloid in colorimetric analysis

【技术实现步骤摘要】
一种智能金纳米颗粒的制备方法及其在
β
‑
淀粉样蛋白比色分析中的应用


[0001]本专利技术涉及智能金纳米颗粒合成
，尤其涉及一种智能金纳米颗粒的制备方法及其在β
‑
淀粉样蛋白比色分析中的应用。

技术介绍

[0002]阿尔茨海默症(AD)是一种以认知障碍和行为损害为主要症状的中枢神经系统退行性疾病，好发于老年期，是造成老年痴呆最常见的原因之一。目前，AD的病因及发病机制尚不清晰，与AD发病机制相关的学说有多种，包括β
‑
淀粉样蛋白(Aβ)级联假说，Tau蛋白异常磷酸化假说、遗传假说和神经递质假说等。其中影响最广泛的是β
‑
淀粉样蛋白级联假说。Aβ易发生积聚，形成有神经毒性的纤维丝，进而堆积为老年斑,引发神经炎症；此外，Aβ还可以损害神经元，引起多种病变。以上病变又可反作用于Aβ的生成和堆积，产生正反馈的级联放大效应，最终导致神经元减少，递质异常，引发临床认知和行为障碍。因此，构建具有高选择性，高灵敏的Aβ检测技术对AD的临床研究具有重要的学术价值和实用价值。
[0003]近年来，多种分析方法被开发用于Aβ单体的检测，包括一些生化方法，如聚丙烯酰胺凝胶电泳法(PAGE)、免疫共沉淀法等，还包括表面等离子共振(SPR)、质谱(MS)、毛细管电泳(CE)等非生化技术。相对于这些方法而言，比色分析法具有操作简单、快速、肉眼可见、灵敏度高等优点。利用AuNPs聚集或者聚集
‑
再分散过程中颗粒间等离子耦合形成的颜色改变来进行检测。由于其优越的生物相容性和光学性质，比色法在生物传感领域得到广泛应用。然而传统的比色方法是基于目标物诱导AuNPs聚集的原理实现检测，但在复杂的检测条件下，AuNPs自身也易发生聚集，这大大降低了实验的灵敏度和选择性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种智能金纳米颗粒的制备方法及其在β
‑
淀粉样蛋白比色分析中的应用，以唾液酸为识别单元、硫脲为中间单元、N
‑
异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为功能单元合成了一种新型的三单元刺激响应聚合物，该聚合物通过Au
‑
S键修饰到金纳米颗粒(AuNPs)的表面，利用Aβ与聚合物多重分子间氢键作用，AuNPs颗粒间距离发生改变，促进探针溶液颜色改变实现β
‑
淀粉样蛋白(Aβ)单体的高灵敏、高选择性识别与检测。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种智能金纳米颗粒的制备方法，具体步骤如下：
[0007]S1、将氯金酸HAuCl4溶液加入圆底烧瓶中，沸腾下快速加入柠檬酸三钠溶液，加热回流30分钟，还原制得金纳米颗粒溶液，反应完成后，冷至室温，将其放入冰箱保存；
[0008]S2、将聚合物P
‑
2溶于乙醇中，得聚合物P
‑
2溶液；取聚合物P
‑
2溶液与S1制得的金纳米颗粒溶液混合，得混合溶液，于5℃下振荡12h，再将混合溶液置于透析袋中透析36h，制得智能金纳米颗粒。
[0009]优选地，在S1中，反应温度为110℃，反应时间为30min，氯金酸HAuCl4溶液浓度为1mM。
[0010]优选地，在S2中，聚合物P
‑
2溶液的浓度为1.2mg/mL，聚合物P
‑
2溶液与金纳米颗粒溶液体积比为1：16，反应温度为5℃，反应时间为12h。
[0011]优选地，在S2中，聚合物P
‑
2的结构式如下：
[0012][0013]其制作步骤如下：取N
‑
异丙基丙烯酰胺NIPAAm、硫脲功能单体、唾液酸功能单体、引发剂偶氮二异丁腈AIBN，链转移剂二硫代苯甲酸苄酯BDTB，溶剂为1,4
‑
二氧六环；除氧，在70℃下反应24h，加入氯仿终止反应，使用正己烷沉淀得到粉色产物P
‑
1；
[0014]取粉色产物P
‑
1于甲醇/水混合溶液中，然后加入甲醇钠溶液调pH＝9，常温下搅拌反应24h后，加入阳离子交换树脂搅拌至pH＝7，滤液用无水Na2SO4干燥过夜，过滤，减压旋去溶剂后冷冻干燥得固体粉末P
‑
2。
[0015]优选地，N
‑
异丙基丙烯酰胺NIPAAm：硫脲功能单体：唾液酸功能单体：二硫代苯甲酸苄酯BDTB：偶氮二异丁腈AIBN为170:15:15:2:1
[0016]优选地，甲醇与水的体积比为1:1。
[0017]优选地，唾液酸功能单体的制备过程如下所示：
[0018][0019]本专利技术还提供了一种采用上述制备方法制得的智能金纳米颗粒在β
‑
淀粉样蛋白比色分析中的应用，β
‑
淀粉样蛋白的识别与检测是根据直接观察溶液颜色变化和间接通过紫外可见光吸收分光光度计测定525nm处吸光度的变化来实现；与传统比色法相比，该方法是基于金纳米颗粒的分散实现β
‑
淀粉样蛋白识别，利于减小复杂检测条件带来的干扰，因
此在实际样品的检测中具有广泛的应用前景。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0021]1、本专利技术利用可逆加成
‑
断裂链转移聚合(RAFT)反应，以唾液酸为识别单元、硫脲为中间单元、N
‑
异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为功能单元合成了一种新型的三单元刺激响应聚合物，基于分子间多重氢键作用可实现Aβ的高选择性识别。
[0022]2、本专利技术将三单元刺激响应聚合物通过Au
‑
S键共价修饰到金纳米颗粒(AuNPs)的表面，可作为探针应用于Aβ单体的比色检测。本专利技术基于AuNPs的分散实现Aβ识别，避免了传统比色方法因复杂检测条件导致AuNPs聚集所产生的结果不准确性。
[0023]3、本专利技术的制备方法简单方便，成本低廉，可以实时实地快速地检测出Aβ单体浓度，且易大规模生产使用，因此在实际样品的检测中具有广泛的应用前景。
附图说明
[0024]图1为本专利技术智能刺激响应聚合物功能化金纳米颗粒溶液在(A)常温及(B)37℃的透射电镜图。
[0025]图2为本专利技术智能刺激响应聚合物功能化金纳米颗粒与不同浓度Aβ单体孵育后的吸收光谱图(从下至上浓度依次为0，10
‑9，10
‑8，10
‑7，10
‑6,10
‑5mg/mL)，内插图为相应溶液的颜色变化图。
[0026]图3为本专利技术Aβ单体检测的线性回归曲线图，纵坐标为吸光度差值ΔA(A
x
‑
A
空白
)，A
空白
和A
x
分别为加入Aβ单体前后的智能金纳米颗粒溶液吸光度值。
[0027]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能金纳米颗粒的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：S1、将氯金酸HAuCl4溶液加入圆底烧瓶中，沸腾下快速加入柠檬酸三钠溶液，加热回流30分钟，还原制得金纳米颗粒溶液，反应完成后，冷至室温，将其放入冰箱保存；S2、将聚合物P
‑
2溶于乙醇中，得聚合物P
‑
2溶液；取聚合物P
‑
2溶液与S1制得的金纳米颗粒溶液混合，得混合溶液，于5℃下振荡12h，再将混合溶液置于透析袋中透析36h，制得智能金纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的一种智能金纳米颗粒的制备方法，其特征在于，在S1中，反应温度为110℃，反应时间为30min，氯金酸HAuCl4溶液浓度为1mM。3.根据权利要求1所述的一种智能金纳米颗粒的制备方法，其特征在于，在S2中，聚合物P
‑
2溶液的浓度为1.2mg/mL，聚合物P
‑
2溶液与金纳米颗粒溶液体积比为1：16，反应温度为5℃，反应时间为12h。4.根据权利要求1所述的一种智能金纳米颗粒的制备方法，其特征在于，在S2中，聚合物P
‑
2的结构式如下：其制作步骤如下：取N
‑
异丙基丙烯酰胺NIPAAm、硫脲功能单体、唾液酸功能单体、引发剂偶氮二异丁腈AIBN，链转移剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁姝姝，杨飞凤，秦骜，贡昊洋，朱清，朱玥，顾一鹏，杨紫彦，袁嘉，刘玮，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：