文档介绍：广西师范大学
硕士学位论文
水相合成CdTe量子点在生物制品及药物分析中的应用研究
姓名:韦盛志
申请学位级别:硕士
专业:分析化学
指导教师:田建袅
20080401
广西师范大学硕士学位论文中英文摘要
水相合成 CdTe 量子点在生物制品及药物分析中的应用研究
学科专业: 分析化学指导教师:田建袅副教授
研究方向: 光谱学分析研究生:韦盛志
摘要
近年来,由于量子尺寸效应和表面效应,半导体量子点已成为人们研究的热点。鉴于
量子点优良的光学特性,如:激发光谱宽,发射光谱窄而对称,光化学稳定,荧光寿命长,
荧光量子产率高等,将其应用于生物分子的分析测试,势必提高分析的灵敏度和选择性。
若表面未加充分钝化,则量子点的荧光特性对周围环境的变化非常敏感,这是此类荧光探
针检测无机离子、DNA、蛋白质的理论基础。尽管量子点在生物医学尤其是生物荧光标记
中得到广泛的研究和应用,但还有很多有待解决的问题:如何发展和完善量子点的合成方
法,提高量子点的稳定性及生物相容性,以及怎样采取更好的方法解决量子点与生物分子
偶联,形成特异性、稳定的探针等等。
本论文在前人工作的基础上做了一些有益的工作,并得到了一些创新结果,其主要内
容归纳如下:
,在水相中合成了稳定性好、荧光强度高的CdTe量子点,并用
此量子点成功地标记了生物大分子糜蛋白酶。通过改变体系的反应温度和pH值以及改变糜
蛋白酶的浓度等实验条件,跟踪检测了CdTe量子点荧光光谱性质的变化,探讨了糜蛋白酶
对CdTe量子点的荧光光谱的影响。同时,运用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、同步荧光
光谱、圆二色光谱等手段,研究了CdTe量子点对糜蛋白酶结构和构象的影响。研究结果表
明,与量子点结合后α-Chy的UV-Vis光谱中196 nm处的峰位发生红移,而220 nm处峰位发
生蓝移,说明CdTe量子点改变了α-Chy的二级结构。同时,糜蛋白酶的内源荧光在加入CdTe
量子点后发生明显荧光猝灭。在不同pH的条件下,由荧光猝灭数据可得CdTe量子点和糜蛋
白酶的键合常数的数量级均为103,键合过程中主要是氢键作用力或范德华力(pH=)
与疏水作用力或静电作用力(pH=)。同步荧光光谱的略有红移,说明了色氨酸残基的
微环境因CdTe量子点的加入发生了较大的改变,环境的极性增强,疏水性减弱。圆二色光
谱结果显示,CdTe量子点诱导α-Chy的二级结构发生了改变。对标记了CdTe量子点的糜蛋
白酶进行了酶活力的测定,在两个不同pH值、相互作用24h后糜蛋白酶的相对活力还能保
持74%以上。
pH= 的 2mM KH2PO4-Na2HPO4 缓冲溶液中,当固定波长差为 220 nm 时,CdTe
量子点的同步荧光最大发射位于 310 nm。一定量蛋白质的加入能明显增强体系的同步荧光
强度,并且荧光强度变化与血清白蛋白浓度间存在良好的线性关系,据此建立了一种高灵
敏度的测定微量蛋白质的方法。考察了∆λ的选择、缓冲液 pH 值、缓冲液浓度、量子点浓
I
广西师范大学硕士学位论文中英文摘要
度、反应时间、反应温度等多种因素的影响。该方法测定人血清白蛋白的线性范围为 ~
µg·mL-1,检出限为 µg·mL-1,10 次重复测定 µg·mL-1 的血清白蛋白相对标准
偏差为 %。该方法用于实际样品的测定,结果满意。
CdTe 量子点荧光的猝灭效应,据此建立了一种高灵敏度的
测定微量迷迭香酸的同步荧光方法。在 pH= 的缓冲溶液中,当固定波长差为 210 nm
时,CdTe 量子点的同步荧光最大发射位于 320 nm。在最佳实验条件下,迷迭香酸浓度在
~ µg·mL-1 (1×10-6 ~ ×10-5 M)范围内与 CdTe 量子点的同步荧光强度间存在良
好的线性关系。其线性回归方程为:
-1
F0/F = (±) + (±) × c (µg·mL ),相关系数 r=,检测下限为
µg·mL-1。10 次重复测定 µg·mL-1 的迷迭香酸相对标准偏差为 %。同时对它们
的同步荧光猝灭机理进行了探讨。
关键词:CdTe 量子点;糜蛋白酶;血清白蛋白;迷迭香酸;相互作用;荧光探针