《ZNSE量子点标记过氧化氢酶荧光探针的制备方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ZNSE量子点标记过氧化氢酶荧光探针的制备方法.pdf(6页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102305780 A (43)申请公布日 2012.01.04 CN 102305780 A *CN102305780A* (21)申请号 201110186499.6 (22)申请日 2011.07.05 G01N 21/64(2006.01) (71)申请人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌珞珈山 (72)发明人 周培疆 陈驰 马蓉 (74)专利代理机构 武汉宇晨专利事务所 42001 代理人 王敏锋 (54) 发明名称 ZnSe量子点标记过氧化氢酶荧光探针的制备 方法 (57) 摘要 本发明公开了一种 ZnSe 量子点标记过氧化 氢酶荧光探针的制。
2、备方法, 其步骤 : A、 制备 KH4Se 溶液 : 通过硼氢化钾还原硒粉制备 ; B、 分别称取 硼氢化钾和硒粉于具塞试管中, 加入高纯水, 塞 上塞子, 得无色透明液体, 为硒氢化钾 ; C、 称取醋 酸锌晶体和还原型谷胱甘肽, 溶解于无氧高纯水 中 ; D、 在搅拌和不断通入高纯氩气的条件下, 加 入硒氢化钾, 用氢氧化钠溶液调节 pH 值, 待其混 合 ; E、 分装于聚四氟乙烯消解罐中, 加热, KH4Se、 Zn(Ac)22H2O, 还原型谷胱甘肽的摩尔比率 ; F、 取 ZnSe 量子点, 过氧化氢酶, 加入乙基 3-( 二甲胺 基)丙基碳二亚胺盐酸盐于恒温振荡, 得过氧化 氢。
3、酶荧光探针。工艺简单, 易控制 ; 具有很好的生 物相容性和双重检测性能, 可进行荧光检测与酶 活性检测。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 CN 102305787 A1/1 页 2 1. 一种 ZnSe 量子点标记过氧化氢酶荧光探针的制备方法, 其步骤是 : A、 制备硒氢化钾溶液 : 通过硼氢化钠还原碲粉制备, 反应方程式如下 : 4KBH4 + 2Se + 7H2O 2KH4Se + K2B4O7 +11H2 B、 分别称取 0.03006g 硼氢化钾和 0.00789g 硒粉粉于具塞试管中, 向其中。
4、加入 2mL 高 纯水, 塞上塞子, 于 15下反应 0.51.5h, 得无色透明液体, 为 0.05mol/L 的硒氢化钾 ; C、 分别称取 0.109750.16463g 醋酸锌晶体和 0.245860.41489g 还原型谷胱甘肽, 溶 解于 200mL 无氧高纯水中 ; D、 在 150300 转 /min 的搅拌和不断通入高纯氩气的条件下, 加入 1mL0.05mol/L 的硒 氢化钾, 用 5mol/L 的氢氧化钠溶液调节溶液 pH 值为 10-11, 待其混合 ; E、 以每罐 50ml 分装于聚四氟乙烯消解罐中, 于 93-97下微波加热 6075min, KH4Se、 Zn。
5、(Ac)22H2O, 还原型谷胱甘肽的摩尔比率分别为 1/151/10 : 1 : 1.61.8 ; F、 取 4mL 制备好的浓度为 1 mmol/L ZnSe 量子点, 1ml 配制好的 110-9mol/L 的过氧 化氢酶溶液, 再加入 0.2mL0.24g/L 的乙基 3-( 二甲胺基 ) 丙基 碳二亚胺盐酸盐于 30 恒温振荡 0.5-1h, 使 ZnSe 量子点通过偶联剂乙基 3-( 二甲胺基 ) 丙基 碳二亚胺盐酸盐 与过氧化氢酶溶液进行充分反应, 加入0.3mL、 0.1mol/L的2-巯基乙醇终止交联, 制得量子 点标记过氧化氢酶荧光探针。 权 利 要 求 书 CN 1023。
6、05780 A CN 102305787 A1/4 页 3 ZnSe 量子点标记过氧化氢酶荧光探针的制备方法 0001 技术领域 本发明涉及量子点的生物应用技术领域, 更具体涉及一种 ZnSe 量子点标记过氧化氢 酶荧光探针的制备方法, 该探针可用于检测污染物、 毒物及与过氧化氢酶的作用效应。 0002 背景技术 有机相合成的量子点不具备亲水性, 因此不能直接应用于生物体系, 必须对其进行表 面修饰, 其操作过程复杂, 条件要求高。水相合成法制备的量子点能够直接用于生物探针, 对其研究愈来愈受到重视, 有关这方面的研究进展很快。但由于水相合成的量子点所选用 的配体多为简单的巯基化合物, 表面的。
7、活性基团比较少且表面积很小, 难以与目标物质结 合, 因此水相量子点的直接应用存在局限性。 因此, 将量子点与生物大分子结合既增大了量 子点的表面积, 又增加了量子点表面活性基团, 克服了水相量子点的应用局限性。 0003 发明内容 本发明的目的是在于提供了一种 ZnSe 量子点标记过氧化氢酶荧光探针的制备方法, 该方法工艺快速简单, 工艺参数易控制。该探针水溶性和生物相容性好, 检测功能应用广 泛, 性价比高, 在保持了过氧化氢酶 (CAT) 活性的同时, 修饰了量子点表面, 使其具有更高的 荧光强度。且完全采取绿色原料, 因此可以更好的应用于生物活体检测。 0004 为了实现上述的目的, 。
8、本发明采用以下技术措施 : 其技术构思是 : 一种 ZnSe 量子点标记牛血清蛋白荧光探针, 它包括 ZnSe 量子点 ( 自 制, 请见 AE 步骤 )、 过氧化氢酶 (CAT, SIGMA-ALORICH)、 乙基 3-( 二甲胺基 ) 丙基 碳二 亚胺盐酸盐 (1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide hydroehloide 简称 EDC, 99% 上海共价化学 ) ; 2- 巯基乙醇 ( 化学纯, 中国医药集团上海化学试剂公司 ) ; 其余 为 Tris 缓冲溶液。 0005 所述的 ZnSe 量子点中, 醋酸锌 (Zn(Ac)22。
9、H2O, 上海美兴化工有限公司 )、 硒 氢化钾 (KH4Se, 请见 A, B 步骤 )、 还原型谷胱甘肽 (GSH, Japan) 的摩尔比率分别为 1 : 1/151/10 : 1.61.8, 95条件下加热 4560min。 0006 所述的 Tris 缓冲溶液 pH 值为 6.8-7.6。 0007 一种 ZnSe 量子点标记过氧化氢酶荧光探针的制备方法, 其步骤如下 : A、 制备硒氢化钾 (KH4Se) 溶液 : 通过硼氢化钾 (KBH4, 天津市天大化学试剂厂 ) 还原硒 粉 (Se, 天津市科密欧化学试剂开发中心 ) 制备, 反应方程式如下 : 4KBH4 + 2Se + 7。
10、H2O 2KH4Se + K2B4O7 +11H2 B、 分别称取 0.03006g 硼氢化钾和 0.00789g 硒粉于具塞试管中, 向其中加入 2mL 高纯 水, 塞上塞子, 于 15下反应 0.51.5h, 得无色透明液体, 为 0.05mol/L 的硒氢化钾 ; C、 分别称取 0.109750.16463g 醋酸锌晶体和 0.245860.41489g 还原型谷胱甘肽, 溶 解于 200mL 无氧高纯水中 ; D、 在 150300 转 /min 的搅拌和不断通入高纯氩气的条件下, 加入 1mL0.05mol/L 的硒 氢化钾, 用 5mol/L 的氢氧化钠溶液调节溶液 pH 值为 。
11、10-11, 待其混合, 得到一种混合液 ; E、 将步骤 D 的混合液以每罐 50ml 分装于聚四氟乙烯消解罐中, 于 93-97下微波加 说 明 书 CN 102305780 A CN 102305787 A2/4 页 4 热 6075min, KH4Se、 Zn(Ac)22H2O, 还原型谷胱甘肽的摩尔比率分别为 1/151/10 : 1 : 1.61.8。 0008 F、 取 4mL 制备好的浓度为 1 mmol/L ZnSe 量子点, 1mL 配制好的 110-9mol/L 的 过氧化氢酶溶液, 再加入 0.2mL0.24g/L 的乙基 3-( 二甲胺基 ) 丙基 碳二亚胺盐酸盐于 。
12、40恒温振荡 0.5-1h, 使 ZnSe 量子点通过偶联剂乙基 3-( 二甲胺基 ) 丙基 碳二亚胺盐 酸盐与过氧化氢酶溶液进行充分反应, 加入0.3mL、 0.1mol/L的2-巯基乙醇终止交联, 制得 量子点标记过氧化氢酶荧光探针, 该探针在保持了酶活性的同时, 使量子点的荧光强度得 到了很大的提高。 0009 所述的 ZnSe 量子点如何制备的过程请见步骤 AE。 0010 本发明与现有技术相比, 具有以下优点和效果 : 1. 该探针主要原料大部分来源丰富, 价格低廉, 还原型谷胱甘肽以及过氧化氢酶虽然 较贵, 但其用量较少, 不影响总体价格 (0.819531.3829610-3g 。
13、谷胱甘肽 /1mL 荧光探针, 1.666710-13mol/1mL 荧光探针 )。 0011 2. 该探针制备工艺快速简单 (90 min 105min) , 工艺参数易控制 (pH 值为 6.87.6, 温度为 2535) 。 0012 3. 该探针水溶性和生物相容性好 (表面带有氨基羧基等亲水基团) , 检测功能应 用广泛 (可检测无机重金属离子和部分有机化合物) , 性价比高。 0013 4. 该探针采用无毒或低毒原料制备 (硒粉, 谷胱甘肽, 醋酸锌, 过氧化氢酶) , 可更 好的应用于生物活体研究, 且环境友好。 具体实施方式 0014 下面通过实施例, 进一步阐明本发明的突出特点。
14、, 仅在于说明本发明而决不限制 本发明。 0015 实施例 1 : 一种 ZnSe 量子点标记过氧化氢酶荧光探针, 它包括 ZnSe 量子点 ( 自制, 请见 AE 步 骤)、 过氧化氢酶(CAT, SIGMA-ALORICH)、 乙基3-(二甲胺基)丙基碳二亚胺盐酸盐(1-E thyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide hydroehloide 简称 EDC, 99% 上海共价 化学 ) ; 2- 巯基乙醇 ( 化学纯, 中国医药集团上海化学试剂公司 ) ; 其余为 Tris 缓冲溶液。 0016 所述的 ZnSe 量子点中, 醋酸锌 (Zn(Ac。
15、)22H2O, 上海美兴化工有限公司 )、 硒 氢化钾 (KH4Se, 请见 A, B 步骤 )、 还原型谷胱甘肽 (GSH, Japan) 的摩尔比率分别为 1 : 1/151/10 : 1.61.8, 95条件下加热 4560min。 0017 所述的 Tris 缓冲溶液 pH 值为 6.8 或 7 或 7.2 或 7.4 或 7.6。 0018 一种 ZnSe 量子点标记牛血清蛋白荧光探针的制备方法, 其步骤如下 : A、 制备硒氢化钾 (KH4Se) 溶液 : 通过硼氢化钾 (KBH4, 天津市天大化学试剂厂 ) 还原硒 粉 (Se, 天津市科密欧化学试剂开发中心 ) 制备, 反应方程。
16、式如下 : 4KBH4 + 2Se + 7H2O 2KH4Se + K2B4O7 +11H2 B、 分别称取 0.03006g 硼氢化钾和 0.00789g 硒粉于具塞试管中, 向其中加入 2mL 高纯 水, 塞上塞子, 于5或4或3或2或1下反应0.5或1或1.5h, 得无色透明液体, 为0.05mol/ L 的硒氢化钾 ; 说 明 书 CN 102305780 A CN 102305787 A3/4 页 5 C、 分别称取 0.109750.16463g 醋酸锌晶体和 0.245860.41489g 还原型谷胱甘肽, 溶 解于 200mL 无氧高纯水中 ; D、 在 150300 转 /m。
17、in 的搅拌和不断通入高纯氩气的条件下, 加入 1mL0.05mol/L 的硒 氢化钾, 用 5mol/L 的氢氧化钠溶液调节溶液 pH 值为 10-11, 待其混合, 得到一种混合液 ; E、 讲步骤 D 的混合液以每罐 50mL 分装于聚四氟乙烯消解罐中, 于 93 或 94 或 95 或 96 或 97下微波加热 60 或 63 或 65 或 68 或 70 或 73 或 75min, KH4Se、 Zn(Ac)22H2O, 还原型 谷胱甘肽的摩尔比率分别为 1/151/10 : 1 : 1.61.8。 0019 F、 取4mL制备好的浓度为1 mmol/L ZnSe量子点, 1mL配制。
18、好的110-9mol/L的过 氧化氢酶溶液, 再加入 0.2mL0.24g/L 的乙基 3-( 二甲胺基 ) 丙基 碳二亚胺盐酸盐于 25 或 28 或 30 或 32 或 35恒温振荡 35 或 40 或 45 或 50min 后, 使 ZnSe 量子点通过偶联剂乙 基 3-( 二甲胺基 ) 丙基 碳二亚胺盐酸盐与过氧化氢酶溶液进行充分反应, 加入 0.3mL、 0.1mol/L的2-巯基乙醇终止交联, 制得量子点标记过氧化氢酶荧光探针。 该探针在过氧化 氢酶在保持了酶活性的同时, 使量子点的荧光强度得到了很大的提高 (50100%) 。 0020 实施例 2 : 一种 ZnSe 量子点标记。
19、过氧化氢酶荧光探针, 它包括 ZnSe 量子点 ( 自制, 请见 AE 步 骤)、 过氧化氢酶(CAT, SIGMA-ALORICH)、 乙基3-(二甲胺基)丙基碳二亚胺盐酸盐(1-E thyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide hydroehloide 简称 EDC, 99% 上海共价 化学 ) ; 2- 巯基乙醇 ( 化学纯, 中国医药集团上海化学试剂公司 ) ; 其余为 Tris 缓冲溶液。 0021 所述的 ZnSe 量子点中, 醋酸锌 (Zn(Ac)22H2O, 上海美兴化工有限公司 )、 硒氢化 钾(KH4Se, 请见A, B步骤)、 还。
20、原型谷胱甘肽(GSH, Japan)的摩尔比率分别为 1 : 1/10 : 1.6, 95条件下加热 60min。 0022 所述的 Tris 缓冲溶液 pH 值为 7.2。 0023 取醋酸锌 (Zn(Ac)22H2O)、 硒氢化钾 (KH4Se)、 还原型谷胱甘肽 (GSH) 的摩尔比率 分别为 1 : 1/10 : 1.6, 调节溶液 pH 值为 10.5, 以每罐 50mL 分装于聚四氟乙烯消解罐中, 于 95条件下加热 60min 制得 ZnSe 量子点。 0024 取 4mL 制备好的浓度为 1mmol/L ZnSe 量子点, 1mL 配制好的 110-9mol/L 的过氧 化氢酶。
21、溶液, 再加入 0.2mL0.24g/L 的乙基 3-( 二甲胺基 ) 丙基 碳二亚胺盐酸盐于 35 恒温振荡 60 min 后, 使 ZnSe 量子点通过偶联剂乙基 3-( 二甲胺基 ) 丙基 碳二亚胺盐酸 盐与过氧化氢酶溶液进行充分反应, 加入0.3mL、 0.1mol/L的2-巯基乙醇终止交联, 制得量 子点标记过氧化氢酶荧光探针。该探针在过氧化氢酶在保持了酶活性的同时, 使量子点的 荧光强度得到了很大的提高 (50%) 。 0025 其它实施步骤与实施例 1 相同。 0026 实施例 3 : 取醋酸锌 (Zn(Ac)22H2O)、 硒氢化钾 (KH4Se)、 还原型谷胱甘肽 (GSH)。
22、 的摩尔比率分别 为 1 : 1/10 : 1.6, 调节溶液 pH 值为 10.5, 以每罐 50mL 分装于聚四氟乙烯消解罐中, 于 95 条件下加热 60min 制得 ZnSe 量子点。 0027 取4mL制备好的浓度为1 mmol/L ZnSe量子点, 1mL配制好的110-9mol/L的过氧 化氢酶溶液, 再加入 0.2mL0.24g/L 的乙基 3-( 二甲胺基 ) 丙基 碳二亚胺盐酸盐于 30 恒温振荡 45 min 后, 使 ZnSe 量子点通过偶联剂乙基 3-( 二甲胺基 ) 丙基 碳二亚胺盐酸 说 明 书 CN 102305780 A CN 102305787 A4/4 页 6 盐与过氧化氢酶溶液进行充分反应, 加入0.3mL、 0.1mol/L的2-巯基乙醇终止交联, 制得量 子点标记过氧化氢酶荧光探针。该探针在过氧化氢酶在保持了酶活性的同时, 使量子点的 荧光强度得到了很大的提高 (100%) 。 0028 其它实施步骤与实施例 1 相同。 说 明 书 CN 102305780 A 。