一種新型高靈敏度表面等離子體手性探針的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型高靈敏度表面等離子體手性探針的制備方法，屬于表面等離子體納米結(jié)構(gòu)生物探測器領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]半胱氨酸分子(cysteine)存在兩種手性的同分異構(gòu)體:左旋半胱氨酸分子(L-cys)和右旋半胱氨酸分子(D-cys)。其中，L_cys在生命系統(tǒng)中具有重要的作用。因此，實現(xiàn)L-cys高效、高靈敏度的手性選擇探測在醫(yī)藥行業(yè)中具有很高的實用價值。Cys是雙功能小分子，其一端巰基化，可以與金納米棒端部通過Au-S鍵形成強相互作用，另一端在溶液中能夠形成氫鍵或兩性離子，因此Cys可用于組裝金納米棒形成線性鏈結(jié)構(gòu)。目前，利用金納米棒線性組裝結(jié)構(gòu)制備傳感器有兩種:一種是在金納米棒線性組裝結(jié)構(gòu)中，表面等離激子體耦合導致表面等離子體共振(SPR)吸收譜顯著變化，可以用來構(gòu)建具有極高靈敏度的等離子體生物傳感器，應用于探測有機分子如半胱氨酸分子；另一種是表面等離子體手性探針。前者的不足之處是這種SPR傳感器不能區(qū)分手性分子同分異構(gòu)體的細微差別，缺乏手性識別功能，而后者的不足之處是目前所報道表面等離子體手性探針靈敏度不高，如:公布的專利技術(shù)ZL 2012 1 0032890.5。為此需要一種高靈敏度表面等離子體手性探針，用于半胱氨酸分子的探測及其同分異構(gòu)體的手性識別，在制藥和生物醫(yī)學上具有重要應用價值。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供了一種新型高靈敏度表面等離子體手性探針的制備方法，通過所述制備方法得到高靈敏度表面等離子體手性探針，用于半胱氨酸分子的探測及其同分異構(gòu)體的手性識別。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種新型高靈敏度表面等離子體手性探針的制備方法，所述方法具體步驟如下:
步驟一、7V-Lauroyl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板及金納米棒分散液制備。
[0006]7V-Lauroyl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板的制備:稱取一定質(zhì)量的Kauroyl-L-glutamic acid d1-/?-butylamide (GP-1),將其在 70-80°C溫度下溶角軍在 propylene glycol 中，得到7V-Lauroyl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板。
[0007]金納米棒分散液的制備過程如下:通過種子生長法制備得到金納米棒分散液原液后，離心得到沉淀和上層液體，其中沉淀為表面包裹著十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)的金納米棒；取出上層液體后，向沉淀中加水，得到金納米棒分散液；在金納米棒分散液中有游離的CTAB。
[0008]步驟二、將步驟一中yV-Lau;royl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)溶液在70-80°C干燥箱中溶解，然后將樣品取出，降到室溫后加入到上述金納米棒溶液中，室溫攪拌10分鐘，即可到一種表面等離子體手性探針，優(yōu)選探針中金納米棒濃度為0.5~2nmol/L0
[0009]用所述探針探測半光氨酸的種類和濃度時，在探針中加入L-半光氨酸或D-半胱氨酸溶液，探針與半胱氨酸結(jié)合，用圓二色光譜(CD)進行探測。
[0010]1.本發(fā)明所述探針的分子模板為yV-Lau;royl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide(GP-1)ο
[0011]2.本發(fā)明所述探針的金納米棒溶液是利用種子生長法制備。
[0012]3.本發(fā)明所述探針探測半胱氨酸的同分異構(gòu)體L-cys和D-cys靈敏度高、速度快，同時操作簡便，無毒無害。
[0013]4.本發(fā)明所述探針可探測的半胱氨酸分子的最低濃度可達到2.5 μ mol/L。
[0014]5.本發(fā)明所述的探針所用金納米棒濃度在nmol/L量級，且在較低的濃度范圍內(nèi)具有較高的靈敏度。
[0015]6.本發(fā)明在紫外區(qū)和可見/近紅外區(qū)域均有特征峰，相比于在紫外區(qū)的電子共振吸收圓二色光譜探測的傳統(tǒng)方法，在可見/近紅外區(qū)域的表面等離子共振吸收圓二色光譜實現(xiàn)手性探測的方法具有高效和廉價的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0017]在實施例中，通過紫外-可見系數(shù)光譜儀，檢測金納米棒分散液中的金納米棒濃度和游離的CTAB濃度，以及表面等離子體手性探針中的金納米棒濃度；通過掃描電子顯微鏡，得到所述探針識別半胱氨酸的同分異構(gòu)體的掃描電鏡圖；通過圓二色光譜儀，檢測所述探針識別L-半胱氨酸和D-半胱氨酸的光譜特征。
[0018]實施例:
步驟一、制備7V~Lauroyl-L-glutamic acid d1-/?-butylamide (GP-1)分子模板和金納米棒分散液
7V-Lauroyl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板的制備過程如下:稱取 9.4mg TV-Lauroyl-L-glutamic acid d1-/?-butylamide(GP-l),將其在 70-8CTC溫度下溶解在 9.3241g propylene glycol 中，得到濃度為 0.1 wt% 的7V-Lauroyl-L-glutamicacid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板溶液。
[0019]金納米棒的制備過程如下:
通過種子生長法制備金納米棒分散液，金納米棒濃度為2.5nmol/L，游離的CTAB濃度為 5mmol/L。
[0020]步驟二、將7V-Lauroyl-L-glutamicacid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板與金納米棒混合
取200 μ 1步驟一中得到的金納米棒分散液，加入800 μ 1去離子水，離心5分鐘，離心速率為9000轉(zhuǎn)/分鐘，取出上層液體后，向沉淀中加1 ml水，得到稀釋的金納米棒分散液。取 10 μ 1 步驟一中得到的 7V-Lauroyl-L-glutamic acid di~n~ butylamide (GP-1)分子模板，加入到1ml稀釋的金納米棒分散液中，得到一種表面等離子體手性探針；所述探針中金納米棒濃度為0.5nmol/Lo
[0021]取兩份體積均為1000 μ 1的探針分別命名為al、a2向al中加入D_cys溶液，向a2中加入L-cys溶液，a3作為探針對照，加入半胱氨酸溶液后al和a2中半胱氨酸濃度均為2.5μ mol/L，得到圓二色(CD)光譜如圖2所示，其中橫坐標為激發(fā)光波長，單位為納米；縱坐標為CD信號強度,單位為毫弧度，對應探針al、a2、a3將譜線依次分別命名為Al、A2、A3
對于A3，探針沒有和半胱氨酸結(jié)合，在波長為210~350 nm的紫外波段，CD信號來自CTAB 和7V~Lauroyl-L-glutamic acid d1-/?-butylamide (GP-1)分子模板，峰值處對應的波長約為220nm，所得⑶光譜為電子共振吸收圓二色(E⑶)光譜；而在波長35(T820nm的可見/近紅外波段，⑶信號接近于0，所得⑶光譜為表面等離子體共振吸收圓二色(pro)光譜；從A1、A2中可看出，當探針和D-cys或L_cys結(jié)合時,在可見/近紅外和紫外波段產(chǎn)生鏡像光譜響應，說明探針可以識別不同構(gòu)型的半胱氨酸。
【主權(quán)項】
1.一種新型高靈敏度表面等離子體手性探針的制備方法，其特征在于:所述方法具體步驟如下: 步驟一、7V-Lauroyl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板及金納米棒分散液制備。 TV-Lauroyl-L-glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)分子模板的制備:稱取一定質(zhì)量的Kauroyl-L-glutamic acid di~/?-butylamide(GP-l),將其在 70_80°C溫度下溶解在propylene glycol 中，得到y(tǒng)V~Lau;royl-L-glutamic acid d1-/?-butylamide (GP-1)分子模板。 金納米棒分散液的制備過程如下:通過種子生長法制備得到金納米棒分散液原液后，離心得到沉淀和上層液體，其中沉淀為表面包裹著十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)的金納米棒；取出上層液體后，向沉淀中加水，得到金納米棒分散液；在金納米棒分散液中有游離的CTAB。 步驟二、將步驟一中 7V-Lauroyl-L-glutamic acid d1-/?-butylamide (GP-1)溶液在70-80°C干燥箱中溶解，然后將樣品取出，降到室溫后加入到上述金納米棒溶液中，室溫攪拌10分鐘，即可到一種表面等離子體手性探針，優(yōu)選探針中金納米棒濃度為0.5~2nmol/L。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高靈敏度表面等離子體手性探針制備方法，其特征在于:所述探針的分子模板為Kauroyl-L_glutamic acid d1-1?-butylamide (GP-1)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高靈敏度表面等離子體手性探針制備方法，其特征在于:所述探針可探測的半胱氨酸分子的濃度最低濃度可達到2.5ymol/L。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高靈敏度表面等離子體手性探針制備方法，其特征在于:所述探針探測半胱氨酸的同分異構(gòu)體L-cys和D-cys靈敏度高、速度快，同時操作簡便，無毒無害。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高靈敏度表面等離子體手性探針制備方法，其特征在于:所述探針的金納米棒溶液是利用種子生長法制備。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高靈敏度表面等離子體手性探針制備方法，其特征在于:所述的探針所用金納米棒濃度在nmol/L量級，且在較低的濃度范圍內(nèi)具有較高的靈敏度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高靈敏度表面等離子體手性探針制備方法，其特征在于:本發(fā)明在紫外區(qū)和可見/近紅外區(qū)域均有特征峰，相比于在紫外區(qū)的電子共振吸收圓二色光譜探測的傳統(tǒng)方法，在可見/近紅外區(qū)域的表面等離子共振吸收圓二色光譜實現(xiàn)手性探測的方法具有高效和廉價的優(yōu)點。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型高靈敏度表面等離子體手性探針的制備方法，屬于表面等離子體微/納結(jié)構(gòu)生物探測器領(lǐng)域。所述方法為分別制備得到<i>N</i>-Lauroyl-L-glutamicaciddi-<i>n</i>-butylamide（GP-1）分子模板和金納米棒分散液，再將<i>N</i>-Lauroyl-L-glutamicaciddi-<i>n</i>-butylamide（GP-1）分子模板與金納米棒攪拌混合，得到所述探針。本發(fā)明所述探針可探測的半胱氨酸分子的最低濃度為2.5μmol/L，探測靈敏度高、速度快，同時操作簡便，無毒無害。
【IPC分類】G01N33/52
【公開號】CN105277679
【申請?zhí)枴緾N201410247381
【發(fā)明人】劉宇
【申請人】北京中科東亞納米材料科技有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年6月6日