金納米微粒與某些藥物小分子相互作用的分子光譜及其分析應(yīng)用研究.pdf

1、金納米微粒是一類重要的納米材料，因其具有獨(dú)特的物理．化學(xué)性質(zhì)在許多領(lǐng)域中表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價(jià)值，引起了人們濃厚的研究興趣，在納米微粒的分析應(yīng)用研究方面占有十分重要的地位。近年來(lái)，共振Rayleigh散射 (Resonance Rayleigh Scattering，RRS) 技術(shù)作為新興的、簡(jiǎn)便的、高靈敏的分析技術(shù)受到人們的廣泛關(guān)注。目前，金納米微粒不作化學(xué)修飾直接作探針共振瑞利散射法已初步應(yīng)用于生物大分子、堿性染料、陽(yáng)離子表面活性劑和一

2、些藥物的研究和測(cè)定。隨著研究的不斷深入和發(fā)展，發(fā)現(xiàn)金納米微粒作探針?lè)肿庸庾V法(如共振瑞利散射法、共振非線性散射法、分光光度法和熒光法等)測(cè)定藥物靈敏度較其它試劑測(cè)定同樣藥物的靈敏度高數(shù)倍至一個(gè)數(shù)量級(jí)，這就為某些痕量藥物的測(cè)定創(chuàng)造了條件，也為金納米微粒在分子光譜領(lǐng)域的研究開(kāi)拓了更廣闊的空間。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金的資助下，利用共振瑞利散射、共振非線性散射光譜并結(jié)合透射電子顯微鏡技術(shù)以及紫外一可見(jiàn)吸收光譜和熒光光譜，從分子水平的層次研究了金

3、納米微粒與某些藥物小分子相互作用的過(guò)程、機(jī)理以及分析應(yīng)用研究。開(kāi)發(fā)了直接利用金納米微粒作探針，簡(jiǎn)便、快速、靈敏地測(cè)定葸環(huán)類抗癌藥物表柔比星等、博來(lái)霉素類廣譜性抗腫瘤抗生素、黃連素、以及藥物亞甲藍(lán)的分子光譜新方法。主要研究體系如下： 1．金納米微粒作探針共振瑞利散射法測(cè)定某些葸環(huán)類抗癌藥物在近中性至弱堿性介質(zhì)中，金納米微粒與表柔比星(EPI)、柔紅霉素(DNR)和米托葸醌(MXT)等葸環(huán)類抗癌藥物借靜電引力，疏水作用力結(jié)合，形成粒

4、徑更大的聚集體，導(dǎo)致共振瑞利散射(RRS)的顯著增強(qiáng)并產(chǎn)生新的RRS光譜，三種結(jié)合產(chǎn)物的最大RRS峰均位于313 nm附近，并在510～610 nm之間有一寬的散射帶。其散射強(qiáng)度(ΔI)與三種抗癌藥物的濃度成正比。對(duì)EPI、DNR和MXT的線性范圍分別為0.009～0.50，0.010～0.70和0.030～1.20 μg·mL<'-1>，它們的檢出限(3σ)分別為2.7，3.1和9.0 ng·mL<'-1>。文中研究了適宜的反應(yīng)條件及

5、分析化學(xué)性質(zhì)，并比較研究了反應(yīng)產(chǎn)物的吸收、熒光和RRS光譜特征，據(jù)此發(fā)展了一種用RRS技術(shù)靈敏、簡(jiǎn)便、快速測(cè)定葸環(huán)類抗癌藥物的新方法。 2．金納米微粒與葸環(huán)類抗癌藥物的結(jié)合作用對(duì)倍頻散射和二級(jí)散射的影響及其分析應(yīng)用研究了金納米微粒與表柔比星(EPI)、柔紅霉素(DNR)和米托葸醌(MXT)等葸環(huán)類抗生素之間相互作用的二級(jí)散射(SOS)和倍頻散射(FDS)光譜。考察了其光譜特征、影響因素、適宜的反應(yīng)條件和共存物質(zhì)的影響。其中SOS

6、法靈敏度更高，它對(duì)表柔比星、柔紅霉素和米托蒽醌的檢出限分別為3.3、3.8和5.2 ng·mL<'-1>，而其線性范圍分別為0.011～0.5、0.013～0.5和0.017～0.8μg·mL<'-1>．據(jù)此提出了一種剛SOS技術(shù)測(cè)定蒽環(huán)類抗癌藥物的新方法． 3．金納米微粒作探針高靈敏共振瑞利散射法測(cè)定博來(lái)霉素和平陽(yáng)霉素抗生素在pH 2.5～7.0介質(zhì)中，金納米微粒與博來(lái)霉素(BLMA<,2>)和平陽(yáng)霉素(BLMA<,5>)等抗

7、生素反應(yīng)形成聚集體，導(dǎo)致共振瑞利散射(RRS)的顯著增強(qiáng)并產(chǎn)生新的RRS光譜，其散射強(qiáng)度(ΔI)與兩種抗癌藥物的濃度成正比，對(duì)BLMA<,2>和BLMA<,5>的線性范圍均為0.008～0.48和0.008～0.48μg·mL<'-1>，它們的檢出限(3σ)分別為1.6和1.7 ng·mL<'-1>．據(jù)此發(fā)展了一種用金納米微粒作探針高靈敏RRS測(cè)定博來(lái)霉素類抗生素的新方法．應(yīng)用于人血清及尿液中BLMA<,5>和BLMA<,2>的測(cè)定，回

8、收率在97.3～102％之間．本文研究了反應(yīng)產(chǎn)物的RRS光譜特征，適宜的反應(yīng)條件及分析化學(xué)性質(zhì)，探討了聚集體的形成和散射增強(qiáng)的原因。 4．用金納米微粒分光光度法測(cè)定小檗堿在pH 3.0～4.7的檸檬酸鈉．鹽酸緩沖溶液中，當(dāng)金納米微粒與鹽酸小檗堿(Ber·Cl)作用形成結(jié)合產(chǎn)物時(shí)溶液顏色由紅變藍(lán)，并使吸收光譜發(fā)生變化，最大吸收波長(zhǎng)從518 nm紅移至660 nm，Δλ達(dá)142 nm，顯色反應(yīng)具有高靈敏度，摩爾吸光系數(shù)(ε<,660

9、>)為1.86×10<'5>L·mol<'-1>·cm<'-1>，小檗堿濃度在2.0×10<'-8>～3.22×10<'-6> mol·L<'-1>的范圍內(nèi)遵循比爾定律．據(jù)此建立了用金納米微粒分光光度法測(cè)定小檗堿的新方法．該方法靈敏度高，選擇性較好，且簡(jiǎn)便快速，可用于某些藥物及血清和尿樣中小檗堿的測(cè)定． 5．金納米微粒作探針共振瑞利散射光譜法測(cè)定亞甲藍(lán)在一種含檸檬酸鹽的溶液中，檸檬酸根陰離子自組裝于帶正電荷的金納米微粒表面，使金

10、納米微粒成為一種被檸檬酸根包裹的帶負(fù)電荷的超分子化合物．在pH 6.5～9.5的中性或弱堿性介質(zhì)中，它可與亞甲藍(lán)(MB)陽(yáng)離子借靜電引力，疏水作用力結(jié)合，形成粒徑更大的聚集體(平均粒徑從12 nm增至20 nm)，這種聚集體的形成在引起金納米的等離子體吸收帶明顯紅移(Δλ=144 nnl)的同時(shí)，共振瑞利散射(RRS)顯著增強(qiáng)并且倍頻散射(FDS)和二級(jí)散射(SOS)等共振非線性散射也有較火的增強(qiáng)，最大散射峰分別位于371 nm(RRS