發(fā)布時間：2017-08-09 22:02

  本文關鍵詞：還原性模板穩(wěn)定的銀、金納米團簇的制備及其在藥物分析中的應用研究

  更多相關文章： 還原性模板 銀納米團簇 金納米團簇 硫脲類藥物 溫度傳感 肝素

【摘要】：貴金屬納米團簇(NMNCs)是由貴金屬的幾個至幾十個原子團聚而成的具有熒光發(fā)射性質的分子級聚集體。在NMNCs中,銀納米團簇(AgNCs)與金納米團簇(AuNCs)因其性質穩(wěn)定、發(fā)射波長可調、制備過程簡單而備受關注。自Dickson課題組以脫氧核糖核酸(DNA)為模板,利用光致還原法制備出熒光AgNCs以來,越來越多的模板與合成方法被用于AgNCs與AuNCs的合成,并且AgNCs與AuNCs在分析傳感、生物成像及標記、催化等領域得到了廣泛的應用。雖然目前關于AgNCs與AuNCs的研究已經(jīng)比較成熟,但仍然存在以下兩個方面的不足:(I)合成過程中常常需要加入還原劑或刻蝕劑,操作繁瑣,耗時長;(II)Ag NCs與AuNCs作為熒光探針在分析檢測及生物成像中的應用仍然占據(jù)主導地位,并且分析檢測的模式以簡單的熒光猝滅或熒光增強為主,有時無法滿足靈敏度與選擇性的要求。另外,AgNCs與AuNCs在環(huán)境傳感器中的應用還有待進一步拓展。因此,本文針對AgNCs與AuNCs在合成及應用中存在的問題開展了以下三個方面的研究:1.以聚甲基丙烯酸(PMAA)為還原劑與模板分子水熱合成橙光發(fā)射的AgNCs并用于硫脲類藥物的檢測。研究發(fā)現(xiàn)PMAA在加熱條件(120 oC)下可將Ag+還原成Ag0并進一步形成熒光AgNCs。PMAA穩(wěn)定的AgNCs(PMAA-AgNCs)在579 nm處有最強的熒光發(fā)射,其相對熒光量子產(chǎn)率為5.38%。以硫脲為代表的硫脲類藥物能猝滅PMAA-AgNCs的熒光,并且溶液的顏色隨著硫脲類藥物濃度的增大逐漸變深�；诖�,我們以PMAA-AgNCs為熒光探針建立了一種檢測硫脲類藥物的新方法。其中當硫脲的濃度為8.6?M 2.3 mM時,PMAA-AgNCs熒光的猝滅程度與硫脲濃度的關系可擬合為(I0-I)/I0=0.07c-0.42,硫脲的檢測限為6.1?M,該值接近硫脲的中毒劑量。2.以明膠(gelatin)為還原劑與模板分子室溫合成溫度敏感型的熒光AgNCs。Gelatin是一種由18種氨基酸組成的混合多肽,其分子結構中含有酪氨酸與半胱氨酸。研究結果表明,gelatin可在堿性條件下還原Ag+并進一步形成最大發(fā)射波長位于552 nm,量子產(chǎn)率為2.13%的熒光AgNCs。該方法用于合成AgNCs主要具有以下優(yōu)點:(1)只需gelatin就可實現(xiàn)Ag+的還原及AgNCs的穩(wěn)定,無需外加還原劑;(2)制備過程簡單,能耗低(25 oC),耗時短(4 h),并且無需復雜的反應設備。本文利用gelatin-AgNCs的熒光強度隨著溫度升高而降低的性質實現(xiàn)了溫度的傳感。當溫度的變化范圍為5 oC 45 oC時,Gelatin-AgNCs于552 nm處的熒光強度與溫度的關系為I=-22.36 T(°C)+2064.55,相關系數(shù)為0.999。另外,隨著溫度的升高,gelatin-AgNCs溶液的顏色逐漸由淺黃色變成棕褐色。當溫度為7 oC 45 oC時,gelatin-AgNCs位于425 nm處的吸收強度與溫度呈一定的線性關系,表明gelatin-AgNCs還可用于溫度的可視化傳感。3.基于牛血清白蛋白(BSA)穩(wěn)定的AuNCs(BSA-AuNCs)與氨基功能化氧化石墨烯(NH2-GO)的熒光共振能量轉移(FRET)構建off-on的檢測模式實現(xiàn)肝素的定量分析。帶羧基的BSA-AuNCs與帶氨基的NH2-GO通過靜電作用相結合,兩者發(fā)生FRET,BSA-AuNCs的熒光被NH2-GO猝滅。當有肝素存在時,因其較強的負電性而與BSA-AuNCs競爭結合NH2-GO,導致BSA-AuNCs遠離NH2-GO而熒光恢復。該方法使用NH2-GO降低背景熒光,提高了檢測的靈敏度。結果表明,當肝素濃度為100 ng/mL 30?g/m L時,BSA-AuNCs熒光的恢復程度與肝素的濃度呈良好的線性關系:I-I0=5.23cHeparin+14.41,檢測限為40 ng/m L。同時,我們將這種方法成功用于Hep-2細胞內肝素的成像分析,為肥大細胞中肝素的含量測定奠定了基礎。總之,本文以PMAA與gelatin作為還原劑與模板分子成功制備得到熒光AgNCs,并分別以PMAA-AgNCs、gelatin-AgNCs與BSA-AuNCs為熒光探針實現(xiàn)了硫脲類藥物的檢測、溫度傳感以及肝素的定量分析。本論文的創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在兩個方面:一是選擇具有還原性的PMAA及gelatin作為模板,開發(fā)出簡單、快速合成AgNCs的新方法;二是以AgNCs與AuNCs為熒光探針分別用于溫度傳感及肝素的檢測,拓寬了AgNCs與AuNCs在分析及環(huán)境傳感中的應用范圍。
【關鍵詞】：還原性模板 銀納米團簇 金納米團簇 硫脲類藥物 溫度傳感 肝素
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657.3;R917
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-13
• 縮寫符號對照表13-14
• 第1章 論文選題依據(jù)14-31
• 1.1 研究意義14
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析14-28
• 1.2.1 金屬納米團簇的合成方法15-21
• 1.2.2 金屬納米團簇的應用21-28
• 1.3 存在的問題28-29
• 1.4 研究目標29
• 1.5 研究內容及研究路線29-30
• 1.6 擬解決的關鍵科學問題30
• 1.7 可行性分析30-31
• 第2章 水熱法合成聚甲基丙烯酸穩(wěn)定的銀納米團簇及其在硫脲類藥物分析中的應用31-41
• 2.1 前言31-32
• 2.2 實驗部分32-34
• 2.2.1 實驗儀器32
• 2.2.2 實驗材料與試劑32-33
• 2.2.3 實驗內容33-34
• 2.3 結果與討論34-40
• 2.3.1 不同反應條件對PMAA-Ag NCs熒光性質的影響34-35
• 2.3.2 PMAA-Ag NCs的光學性質表征35-36
• 2.3.3 PMAA-Ag NCs的結構與組成表征36
• 2.3.4 PMAA-Ag NCs的穩(wěn)定性考察36-38
• 2.3.5 PMAA-Ag NCs的生物相容性考察38
• 2.3.6 硫脲類藥物的分析檢測38-40
• 2.4 結論40-41
• 第3章 室溫合成明膠穩(wěn)定的銀納米團簇及其在生理溫度傳感中的應用41-54
• 3.1 引言41-42
• 3.2 實驗部分42-43
• 3.2.1 實驗儀器42
• 3.2.2 實驗試劑與材料42
• 3.2.3 實驗內容42-43
• 3.3 結果與討論43-53
• 3.3.1 Gelatin-Ag NCs的合成與光學性質探究43-45
• 3.3.2 Gelatin-Ag NCs的結構與組成表征45-47
• 3.3.3 明膠穩(wěn)定的銀納米團簇的生物相容性考察47-48
• 3.3.4 Gelatin-Ag NCs的穩(wěn)定性考察48-50
• 3.3.5 Gelatin-Ag NCs用于溫度傳感50-53
• 3.4 結論53-54
• 第4章 金納米團簇/氨基功能化氧化石墨烯復合材料的制備及其在肝素檢測與成像分析中的應用54-65
• 4.1 前言54-55
• 4.2 實驗部分55-57
• 4.2.1 實驗材料與試劑55
• 4.2.2 實驗儀器55-56
• 4.2.3 實驗過程56-57
• 4.3 實驗結果與討論57-64
• 4.3.1 NH2-GO的制備與表征57
• 4.3.2 BSA-Au NCs/NH2-GO復合材料的制備與表征57-59
• 4.3.3 BSA-Au NCs/NH2-GO復合材料用于檢測肝素的條件優(yōu)化59
• 4.3.4 檢測肝素標準曲線的測定59-61
• 4.3.5 選擇性考察61-62
• 4.3.6 血清中肝素的測定62
• 4.3.7 細胞中肝素的成像分析62-64
• 4.4 結論64-65
• 第5章 全文總結與展望65-67
• 5.1 全文總結65
• 5.2 前景展望65-67
• 參考文獻67-79
• 碩士期間科研成果79-81
• 致謝81

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