基于氧化型谷胱甘肽保护的荧光金纳米团簇的制备及其对Fe^(3+)的检测

利用氧化型谷胱甘肽作为还原剂和稳定剂,通过绿色合成法制备了具有良好生物相容性的金纳米团簇(GSSG-Au NCs),其平均粒径大小为2.9 nm。以其为荧光探针实现了对Fe^(3+)的高灵敏检测,且对干扰离子具有高度选择性,线性范围宽(0.1~30μmol/L),检出限为0.03μmol/L。该方法用于实际水样(自来水、湖水和河水)中Fe^(3+)的测定,结果满意。

谷胱甘肽保护的金纳米团簇对HeLa细胞毒性研究

目的探究由谷胱甘肽作为表面保护剂的金纳米团簇（GSH-AuNCs）对宫颈癌HeLa细胞株的毒性影响。方法利用荧光分光光度计测定用含有GSH-AuNCs的培养基处理HeLa细胞后不同时间点的荧光强度，观察HeLa细胞对GSH-AuNCs在1、2、6、12、24h内的摄取情况。同时采用BALB／c荷瘤小鼠进行体内实验，分别腹腔注射0．2ml浓度为3mmol／L的GSH-AuNCs和等体积的蒸馏水（对照组）后24h取出肿瘤组织，通过电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）检测组织中的金元素含量以探究纳米团簇在肿瘤处随时间的摄取情况。最后用噻唑蓝（MTT）比色法研究不同浓度（0．003～0-3mmol／L）的GSH-Au NCs处理HeLa细胞24、48h的细胞毒性。结果HeLa细胞对GSH-AuNCs的摄取率在24h内不断升高，24h时达峰值73．13％。荷瘤小鼠实验表明，腹腔注射GSH-AuNCs24h后，肿瘤组织对GSH-AuNCs的摄取量（320±15）ng／g较对照组（腹腔注射蒸馏水）高，差异具有统计学意义（P〈0．05）。用不同浓度的GSH-AuNCs处理HeLa细胞24h，对细胞存活率有轻微影响，随浓度升高对细胞的抑制作用更为明显，GSH-AuNCs浓度为013mmol／L时的HeLa细胞存活率降为对照组（GSH-AuNCs浓度为0）的86％（P〈0．05）；处理48h时，各浓度组的细胞存活率与对照组间差异均无统计学意义（P〉O．05）。结论虽然GSH-AuNCs在体外和体内均易被细胞和肿瘤组织摄取，但其本身对HeLa细胞并无明显细胞毒性，可安全应用于影像、载药及靶向给药等生物医药领域。

组氨酸、谷胱甘肽混合修饰金纳米团簇的光稳定性研究

金纳米团簇(简称金簇)由几到几百个金原子及修饰试剂组成,由于其尺寸接近于电子费米波长,表现出良好的发光特性及生物相容性,是一类新型纳米标记探针。目前,金纳米团簇在生物检测、细胞成像、癌症诊断及治疗等领域受到研究者的广泛关注。然而,对于光照条件下金簇的稳定性还不清楚。在合成组氨酸、谷胱甘肽混合修饰金簇的基础上,系统研究了光照条件下金簇在不同pH(5.0,7.4和9.0)的荧光变化规律,结果表明,在氙灯强光照射下,金纳米团簇的荧光会随着照射时间的增加逐渐降低,在pH 9.0条件下比pH 5.0及7.4时降低更快,说明金簇在pH 5.0及7.4时光稳定性更好。在此基础上,采用紫外-可见吸收光谱、红外光谱等手段研究了光照前后金簇表面基团的变化规律,发现光照后金簇的紫外可见吸收光谱及红外光谱均发生了明显的变化,说明光照导致金簇表面修饰基团发生了变化。当向体系中通入氮气后,金簇最大发射波长处荧光强度随照射时间的变化明显变慢,说明金簇表面基团与溶液中溶解氧发生了反应,导致金簇表面电荷及修饰试剂状态发生变化,从而导致金簇荧光产生猝灭。相关研究结果对于金纳米团簇在生命科学及分析化学等领域的进一步应用具有一定的参考价值。

谷胱甘肽保护的铜纳米团簇的制备及其在木犀草素检测中的应用

本文以谷胱甘肽(GSH)为保护剂,抗坏血酸为还原剂,通过一步化学还原法制备谷胱甘肽稳定的铜纳米团簇(CuNCs)。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、分子荧光光谱仪和紫外可见吸收光谱仪对CuNCs的结构和光学性质进行表征。结果显示,CuNCs为分散性良好的、平均直径约2 nm的球形颗粒,拥有良好的稳定性。CuNCs溶液在日光灯和紫外灯下分别呈无色和蓝色,最大激发和发射波长分别为365和425 nm。基于内滤效应和静态猝灭机理,CuNCs的荧光可以有效地被木犀草素猝灭且具有较好的选择性。该探针对木犀草素的线性响应范围为0.1~20μmol·L^(-1),检测限为0.075μmol·L^(-1)(S/N=3)。此外,该荧光探针成功应用于牛血清样品中木犀草素浓度的测定。

利用新型荧光银纳米团簇实现谷胱甘肽的快速精确检测

谷胱甘肽(GSH)是一种含有巯基的三肽分子,参与许多细胞内生化过程,具有抗氧化和整合解毒功能,在生物体内以及医学,食品等领域有着极为重要的作用。GSH参与细胞内、体液中的许多重要生化反应,其在人体内含量的变化,相应地提示了人体的健康问题。目前对GSH的检测手段有表面增强拉曼光谱(SERS)、电化学分析、高效液相色谱(HPLC)等,这些方法大都操作复杂、耗时较长或者需要昂贵的仪器。利用一种新型荧光银纳米团簇(Ag NCs)作为探针,通过同时分析银纳米团簇的荧光强度变化以及荧光峰位置移动实现了GSH的高精度快速检测。在检测过程中,GSH分子与荧光探针发生化学反应,改变了荧光探针的光化学特性,其荧光强度因发生猝灭而减弱,且其荧光峰位置因配体的改变也发生移动。通过对照组实验,我们进一步证明了所发展的检测方法对GSH目标具有很好的特异性,综合考察荧光强度和波长的变化数据可以很好地区分GSH以及其他结构类似的分子,同时探针对于多种盐离子及氨基酸等不敏感,能够很好地保证检测的准确性。我们报导的荧光探针合成步骤简单,过程绿色环保,GSH检测的响应速度快、光谱波动较小、相对误差小。进一步的研究有望实现细胞内的GSH高精度检测及成像。

以卡托普利为模板银纳米团簇的制备及生物硫醇的检测研究

生物硫醇在生物体内的代谢过程中起着重要作用,如体内半胱氨酸(Cys)和谷胱甘肽(GSH)含量异常会引发一系列疾病。为了建立一种快速、定量检测生物硫醇的荧光分析方法,本文以卡托普利(Captopril,Capt)为模板,采用湿化学还原法成功合成了发红色荧光的银纳米团簇(Capt-Ag NCs),对Capt-Ag NCs的形貌、结构、元素组成和光学性能等进行了表征。基于生物硫醇小分子对Capt-Ag NCs的荧光猝灭作用建立了定量检测Cys和GSH的新方法,在最佳实验条件下,Cys和GSH的线性范围分别为1~100μmol/L和2~180μmol/L,检出限分别为0.054μmol/L和0.23μmol/L。该方法可用于人血浆中Cys的测定,回收率为95.3%~103.3%。实验结果表明,CaptAg NCs作为一种新型信号关闭荧光探针,可用于Cys和GSH等生物硫醇的检测。

超小金纳米团簇作为CT对比剂的研究

采用X-射线断层扫描(Computed tomography,CT)技术测量肿瘤部位、肝、脾、肾、膀胱的CT值和不同时间点的二维、三维影像来评价谷胱甘肽(Glutathione,GSH)保护的超小金纳米团簇作为对比剂的可能性,并验证它的高效肿瘤摄取和清除作用。CT结果表明,肿瘤部位的加强对比作用随时间的增加而增加,加强的影像直至6 h仍未减弱,因此,证明了肿瘤细胞的高效摄取,这有利于将其应用于肿瘤靶影像中。膀胱起始的高CT值表明,GSH保护的金纳米团簇能渗透肾组织,通过膀胱排泄。肾的加强对比表明其有可能应用于探测肾的病变和损伤。

金纳米簇的制备及其盐酸小檗碱检测应用

以谷胱甘肽为还原剂和稳定剂、氯金酸为金源,合成了谷胱甘肽-金纳米簇(GSH-Au NCs)。基于盐酸小檗碱对GSH-Au NCs的荧光猝灭作用建立了一种盐酸小檗碱荧光检测新方法。对体系pH值、缓冲类型、反应时间等实验条件进行了优化,在优化的实验条件下,方法的线性范围为2.44~24.4μmol·L^(-1),检出限为0.16μmol·L^(-1)。方法可用于盐酸小檗碱片剂中盐酸小檗碱含量的测定,且结果可靠。

还原型谷胱甘肽修饰的金纳米团簇荧光传感器对铜离子的高灵敏检测

以还原型谷胱甘肽(GSH)为稳定剂合成具有较好的稳定性和水溶性的金纳米团簇(GSH-AuNCs),在水溶液中利用Cu^(2+)对GSH-AuNCs荧光的特异性静态猝灭效应建立Cu^(2+)快速且高灵敏的检测方法。GSH-AuNCs在396 nm波长的激发光照射下,在602 nm处发射出较强的荧光,当GSH-AuNCs体系中存在Cu^(2+)时,荧光信号会在一定程度上猝灭,且Cu^(2+)浓度的越大猝灭效应越显著,据此建立GSH-AuNCs荧光发射强度与Cu^(2+)浓度的线性关系,实现对Cu^(2+)的定量检测。在优化的条件下,GSH-AuNCs荧光发射信号变化与Cu^(2+)浓度在16.7~5000 nmol·L^(-1)之间呈良好的线性关系,检出限为7.4 nmol·L^(-1)。同时,对实际水样品进行加标回收率实验,回收率在92.9%~107.9%之间。

基于新型纳米材料的荧光法快速测量谷胱甘肽

血清中谷胱甘肽(GSH)的含量水平与多种疾病的发生相关,本文成功建立了一种能快速灵敏测量GSH含量的荧光法。以二氧化硅纳米颗粒为载体和稳定剂,在超声条件下简单、快速地合成了二氧化锰包覆的二氧化硅纳米颗粒(SiO2@MnO2);以精氨酸和胸腺嘧啶为配体合成了具有高荧光量子产率的荧光金纳米簇(Arg/ATT/AuNCs)。实验结果表明GSH的强还原性可以分解MnO2释放出Mn(II)猝灭Arg/ATT/AuNCs的荧光,因此建立了基于SiO2@MnO2和Arg/ATT/AuNCs的荧光法测量血清中GSH。在最优条件下,该方法定量测量GSH的线性范围为2.5~20 nmol/L,最低检测限为1.23 nmol/L,优于已报道的类似方法。本方法测量低、中、高浓度GSH的相对扩展不确定度分别为8.6%、12.4%、18.8%(k=2),准确度在87.0%~105.6%之间,满足GSH检测的需求,为血清中GSH含量的灵敏、准确测量提供了新技术。