水溶性硅量子點在多巴胺檢測中的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種水溶性硅量子點在多巴胺檢測中的應(yīng)用。本發(fā)明利用多巴胺和硅量子點間的電子轉(zhuǎn)移使硅量子點熒光淬滅的原理，檢測樣品中多巴胺的濃度，具有樣品合成簡單、靈敏度高、檢測范圍寬、特異性好以及檢測成本低等優(yōu)點。同時，本發(fā)明方法還具有硅量子點小尺寸、毒性小和具有良好的抗光漂白能力的優(yōu)勢，可能成為長時間監(jiān)控體內(nèi)或體外多巴胺的方法。
【專利說明】水溶性硅量子點在多巴胺檢測中的應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于分析檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及水溶性硅量子點在檢測巴多胺中的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]多巴胺是人腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)最重要的兒茶酚類神經(jīng)轉(zhuǎn)傳導(dǎo)物質(zhì)，它涉及到很多大腦功能和行為反應(yīng)中。多巴胺分泌過量會過度消耗體力和熱量，導(dǎo)致早死，例如亨丁頓舞蹈癥；多巴胺分泌不足則會令人失去對肌肉控制的能力，或是導(dǎo)致注意力無法集中，嚴(yán)重時甚至?xí)莼寂两鹕Y。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中多巴胺的檢測方法主要包括色譜法、電化學(xué)法、熒光法和毛細管電泳法等。熒光法因為其靈敏度高等優(yōu)點，為人們廣泛應(yīng)用。然而，現(xiàn)有技術(shù)采用熒光法檢測多巴胺仍有許多不足，比如檢測靈敏度低、檢測特異性差(易受其他成分干擾)、檢測方法復(fù)雜(突光探針制備方法繁瑣)、檢測成本聞等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明提供水溶性硅量子點在多巴胺檢測中的應(yīng)用。
[0006]所述應(yīng)用，包括以下步驟:
[0007](I)標(biāo)準(zhǔn)回歸方程:配制不同濃度多巴胺溶液，將多巴胺與硅量子點混合，調(diào)pH至6-8，室溫孵育3h以上；測定硅量子點在348nm激發(fā)時444nm的熒光強度，以熒光強度變化值與多巴胺濃度值線性擬合，得到標(biāo)準(zhǔn)回歸方程；
[0008](2)多巴胺濃度測定:將多巴胺樣品與硅量子點混合，調(diào)pH至6-8，在室溫下孵育3h以上；測定硅量子點在348nm激發(fā)時444nm的熒光強度，通過與標(biāo)準(zhǔn)回歸方程對比，得多巴胺樣品濃度。
[0009]所述應(yīng)用，水溶性硅量子點的制備方法，包括以下步驟:
[0010](I)向檸檬酸鈉水溶液中通入氮氣，除去溶液中的氧氣；
[0011](2)攪拌同時加入硅烷試劑，在密閉狀態(tài)下繼續(xù)攪拌5min以上，形成硅量子點前體溶液；
[0012](3)在微波反應(yīng)器中以140-180°C反應(yīng)5 - 15min，形成硅量子點溶液；
[0013](4)用透析袋透析硅量子點溶液，即得純凈的硅量子點溶液。
[0014]優(yōu)選地，所述硅烷試劑為氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)或氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)。
[0015]有益效果:本發(fā)明利用多巴胺和硅量子點間的電子轉(zhuǎn)移使硅量子點熒光淬滅的原理，檢測樣品中多巴胺的濃度，具有樣品合成簡單、靈敏度高、檢測范圍寬、特異性好以及檢測成本低等優(yōu)點。同時，本發(fā)明方法還具有硅量子點小尺寸、毒性小和具有良好的抗光漂白能力的優(yōu)勢，可能成為長時間監(jiān)控體內(nèi)或體外多巴胺的方法。
[0016]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢:
[0017](I)本發(fā)明硅量子點探針的合成方法簡單，僅需要將硅烷試劑和檸檬酸鈉利用微波法加熱幾分鐘或十幾分鐘即可(一步合成)；
[0018](2)本發(fā)明硅量子點探針具有檢測范圍寬(5ηΜ-10 μ Μ)，檢測靈敏度高(0.3ηΜ)的優(yōu)點；該方法所實現(xiàn)的多巴胺檢測靈敏度(0.3ηΜ)是目前已報道的方法中最高的。
[0019](3)本發(fā)明提供的方法能夠特異地檢測多巴胺；生物體中其他常見物質(zhì)對多巴胺檢測的干擾很小。
[0020](4)本發(fā)明硅量子點探針無毒，。
[0021](5)由于硅量子點抗光漂白能力強，該硅量子點有望成為長時間監(jiān)測多巴胺的熒光探針。
[0022](6)本發(fā)明方法檢測成本低。該方法所涉及的試劑價格便宜、制備成本低、制備得到的硅量子點濃度高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明硅量子點的透射電子顯微鏡(TEM)圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的硅量子點的紫外-可見吸收光譜圖；
[0025]圖3為娃量子點在348nm激發(fā)光下的突光發(fā)射光譜圖和在444nm發(fā)射光下的突光激發(fā)光譜圖；
[0026]圖4為與10 μ M多巴胺在室溫(25°C )靜置孵育的硅量子點的熒光強度隨時間變化的曲線；
[0027]圖5為348nm光激發(fā)下娃量子點與不同濃度多巴胺混合孵育3小時后的突光發(fā)射光譜；
[0028]圖6為硅量子點的最大熒光發(fā)射強度變化(444nm處)與多巴胺濃度關(guān)系圖；
[0029]圖7為生物體中常見分子和離子(5μΜ)對硅量子點的熒光發(fā)射強度的影響；其中，I為酪氨酸，2為精氨酸，3為絲氨酸，4為賴氨酸，5為色氨酸，6為半胱氨酸，7為谷氨酰胺，8為甘氨酸，9為同型半胱氨酸，10為組氨酸，11為谷氨酸，12為葡萄糖，13為谷胱甘肽，14為牛血清白蛋白，15為鉀離子，16為鎂離子，17為鈉離子，18為I丐離子，19為抗壞血酸，20為多巴胺，21為二磷酸腺苷，22為三磷酸腺苷。

【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做出進一步說明。
[0031]實施例1
[0032]水溶性高亮度熒光硅量子點的制備方法，包括以下步驟:
[0033](I)向檸檬酸鈉溶液中通入氮氣5min，除去溶液中的氧氣；
[0034](2)在攪拌同時加入硅烷試劑氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)，并在密閉狀態(tài)下攪拌1min,形成娃量子點前體溶液；
[0035](3)在微波反應(yīng)器中以140°C反應(yīng)15min,形成娃量子點溶液；
[0036](4)用分子量為1000的透析袋透析硅量子點溶液，即得純凈的硅量子點溶液。
[0037]其透射電子顯微鏡結(jié)果見圖1，紫外-可見吸收光譜結(jié)果見圖2，444nm的熒光激發(fā)和348nm下的發(fā)射光譜見圖3。
[0038]實施例2
[0039]水溶性高亮度熒光硅量子點的制備方法，包括以下步驟:
[0040](I)向檸檬酸鈉溶液中通入氮氣lOmin，除去溶液中的氧氣；
[0041](2)在攪拌同時加入硅烷試劑氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)，并在密閉狀態(tài)下攪拌5min,形成娃量子點前體溶液；
[0042](3)在微波反應(yīng)器中以180°C反應(yīng)5min,形成娃量子點溶液；
[0043](4)用分子量為1000的透析袋透析硅量子點溶液，即得純凈的硅量子點溶液。
[0044]其透射電子顯微鏡圖譜、紫外-可見吸收光譜、444nm的熒光激發(fā)和348nm下的發(fā)射光譜與實施例1 一致。
[0045]實施例3
[0046]濃度為lmg/mL的硅量子點與20 μ M多巴胺等體積混合，常溫(25°C )靜置條件下，測量硅量子點熒光強度隨時間變化的曲線，結(jié)果見圖4。
[0047]實施例4
[0048]繪制標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線，得標(biāo)準(zhǔn)回歸方程，包括以下步驟:
[0049](I)將實施例1的硅量子點溶液用pH = 7.4的磷酸緩沖液稀釋至lmg/mL ；
[0050](2)取ImL上述溶液，分別加入ImL不同濃度的多巴胺水溶液(用pH = 7.4的磷酸緩沖液配置得到)，使得多巴胺的最終濃度分別為O，0.005，0.01，0.02，0.05，0.1,0.2,
0.5，1，2，5，7.5，10，15，20 μ M ;溶液經(jīng)搖晃混合后靜置3h，然后用熒光分光光度計分別測定這些樣品在348nm激發(fā)時發(fā)射光譜，見圖5。
[0051]以最大熒光發(fā)射峰(444nm)的強度變化值繪制標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線，見圖6。得標(biāo)準(zhǔn)回歸方程:ΔΙ/Ι = - 0.122+1.76X [多巴胺](R2 = 0.998)，檢測范圍為5nM - 10 μ Μ，檢測限為0.3ηΜ(信噪比為3)，其中[多巴胺]表示多巴胺的濃度，單位為μΜ。
[0052]實施例5
[0053]多巴胺濃度測定，包括以下步驟:
[0054]分別將ImL lmg/mL硅量子點與ImL 10 μ M(最終濃度是5 μ Μ)酪氨酸、精氨酸、絲氨酸、賴氨酸、色氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、同型半胱氨酸、組氨酸、抗壞血酸、葡萄糖、谷胱甘肽、牛血清白蛋白、鉀離子、鎂離子、鈉離子、鈣離子和多巴胺混合，常溫避光孵育3h。
[0055]測量它們用348nm激發(fā)下、444nm發(fā)射處的熒光強度的變化程度，結(jié)果見圖7。
[0056]結(jié)果顯示，僅有多巴胺能夠極大地降低硅量子點的熒光強度，而其他分子或離子對硅量子點的熒光強度影響不大。
[0057]實施例6
[0058]多巴胺濃度測定:
[0059](I)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制與實施例4 一致，不同之處僅在于:pH調(diào)至6.0;
[0060](2)多巴胺濃度測定與實施例5 —致，不同之處僅在于:pH調(diào)至6.0。
[0061]結(jié)果與實施例5—致。
[0062]實施例7
[0063]多巴胺濃度測定:
[0064](3)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制與實施例4 一致，不同之處僅在于:pH調(diào)至8.0;
[0065](4)多巴胺濃度測定與實施例5 —致，不同之處僅在于:pH調(diào)至8.0。
[0066]結(jié)果與實施例5 —致。
【權(quán)利要求】
1.水溶性硅量子點在多巴胺檢測中的應(yīng)用。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于:包括以下步驟: (1)標(biāo)準(zhǔn)回歸方程:配制不同濃度多巴胺溶液，將多巴胺與硅量子點混合，調(diào)pH至6-8，室溫孵育3h以上；測定硅量子點在348nm激發(fā)時444nm的熒光強度，以熒光強度變化值與多巴胺濃度值線性擬合，得到標(biāo)準(zhǔn)回歸方程； (2)多巴胺濃度測定:將多巴胺樣品與硅量子點混合，調(diào)pH至6-8，在室溫下孵育3h以上；測定硅量子點在348nm激發(fā)時444nm的熒光強度，通過與標(biāo)準(zhǔn)回歸方程對比，得多巴胺樣品濃度。
3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于:所述水溶性硅量子點的制備方法，包括以下步驟: (1)向檸檬酸鈉水溶液中通入氮氣，除去溶液中的氧氣； (2)攪拌同時加入硅烷試劑，在密閉狀態(tài)下繼續(xù)攪拌5min以上，形成硅量子點前體溶液； (3)在微波反應(yīng)器中以140-180°C反應(yīng)5- 15min，形成硅量子點溶液； (4)用透析袋透析硅量子點溶液，即得純凈的硅量子點溶液。
4.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于:所述硅烷試劑為氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)或氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)。
【文檔編號】G01N21/64GK104181135SQ201410408991
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】吳富根, 張曉東, 陳曉凱 申請人:東南大學(xué)