熒光、共振瑞利散射和吸收光譜法研究CdTe QDs與生物大分子和某些藥物的相互作用.pdf

1、半導(dǎo)體納米晶又叫量子點(diǎn)(quantum dots，QDs)，在過(guò)去的幾十年里，由于其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)和在生物醫(yī)學(xué)、生物相容性研究、生物大分子之間的相互作用，以QDs為探針對(duì)生物大分子或藥物分子的定量檢測(cè)和生物技術(shù)方面作為理想的光學(xué)探針特殊的應(yīng)用，已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注。實(shí)驗(yàn)合成了巰基小分子修飾的水溶性的CdTe QDs、核殼型CdTe/CdS QDs和核殼型CdTe/ZnS QDs，并用透射電鏡和原子力顯微鏡對(duì)合成的QDs的形貌和粒徑進(jìn)行了表

2、征。利用熒光光譜、共振瑞利散射光譜和紫外-可見(jiàn)吸收光光譜以及化學(xué)熱力學(xué)計(jì)算等方法研究了CdTe QDs與血紅蛋白、肝素鈉和蒽醌類(lèi)抗癌藥物-核酸的相互作用。討論了CdTe QDs與血紅蛋白、肝素鈉和蒽醌類(lèi)抗癌藥物-核酸的相互作用機(jī)理。以量子點(diǎn)熒光的可逆調(diào)控為基礎(chǔ)，研究了葸醌類(lèi)抗癌藥物與核酸之間的相互作用，建立了以CdTe QDs為探針測(cè)定生物大分子血紅蛋白、肝素鈉和核酸的新方法。
　　 1.熒光、共振瑞利散射和吸收光譜法研究CdT

3、e QDs與血紅蛋白相互作用水相中合成了顆粒大小為2.8-3.2 nm巰基乙酸修飾的CdTe QDs。通過(guò)熒光、共振瑞利散射(RRS)和紫外-可見(jiàn)吸收光譜法研究了巰基乙酸修飾的CdTe QDs與血紅蛋白之間的相互作用。結(jié)果表明，血紅蛋白通過(guò)靜態(tài)猝滅和動(dòng)態(tài)猝滅聯(lián)合猝滅方式猝滅巰基乙酸修飾的CdTe QDs的熒光，同時(shí)CdTe QDs的熒光發(fā)生藍(lán)移。血紅蛋白與巰基乙酸修飾的CdTe QDs形成的聚合物導(dǎo)致體系的共振瑞利散射光譜急劇增強(qiáng)。討論

4、了共振瑞利散射光譜增強(qiáng)的原因。實(shí)驗(yàn)通過(guò)Lineweaver-Burk和Van’tHoff程計(jì)算得到了CdTe QDs與血紅蛋白相互作用的熱力學(xué)常數(shù)△Hθ，△Sθ和△Gθ。根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出，巰基乙酸修飾的CdTe QDs與血紅蛋白相互作用是一個(gè)自發(fā)和吸熱過(guò)程。
　　 2.CdTe QDs作探針共振瑞利散射法測(cè)定肝素鈉水相中，低溫條件下合成了巰基乙胺修飾的CdTe量子點(diǎn)(CdTe QDs)?；诟嗡剽c(Heparin)對(duì)巰基乙胺穩(wěn)定

5、的CdTe QDs共振瑞利散射(RRS)的增強(qiáng)作用，同時(shí)二級(jí)散射(SOS)和倍頻散射(FDS)也相應(yīng)增強(qiáng)，建立了一種快速、簡(jiǎn)便和定量測(cè)定肝素鈉的新方法，同時(shí)討論了最佳反應(yīng)條件和共存物質(zhì)對(duì)體系的影響。以共振瑞利散射為例，在311 nm處，共振瑞利散射的光譜強(qiáng)度與肝素鈉的質(zhì)量濃度C/(I-I0)呈良好的線性關(guān)系(R=0.9991)，線性范圍13.5-1000 ng/mL，檢出限(3σ)為4.04 ng/mL。可用于血樣中肝素鈉的測(cè)定。

6、>　　 3.CdTe/CdS QDs熒光可逆調(diào)控靈敏測(cè)定蒽醌類(lèi)抗癌藥物與核酸水相中合成了巰基乙酸修飾的CdTe/CdS QDs。采用原子力顯微鏡對(duì)合成的量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和粒徑進(jìn)行表征。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)優(yōu)化的條件下，蒽醌類(lèi)抗癌藥物吸附在CdTe/CdS QDs表面，通過(guò)光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移的方式猝滅CdTe/CdS QDs的熒光。然后向CdTe/CdS QDs-蒽醌類(lèi)抗癌藥物體系中加入hsDNA，蒽醌類(lèi)藥物從CdTe/CdSQDs表面脫落，進(jìn)入到hsDN

7、A的雙螺旋結(jié)構(gòu)中，CdTe/CdS QDs的熒光恢復(fù)。依據(jù)蒽醌類(lèi)抗癌藥物猝滅CdTe/CdS QDs的熒光和hsDNA對(duì)CdTe/CdS QDs熒光的恢復(fù)，建立了一種以CdTe/CdS QDs為探針，靈敏測(cè)定多柔比星和柔紅霉素和hsDNA的方法。根據(jù)熒光猝滅法，對(duì)于多柔比星和柔紅霉素，線性范圍和檢出限分別為：0.33-9μg·mL-1、0.09μg·mL-1和0.15-9μg·mL-1、0.04μg·mL-1。根據(jù)hsDNA對(duì)CdTe/

8、CdS QDs的熒光恢復(fù)，對(duì)于hsDNA的線性范圍和檢出限分別為：1.38-28μg·mL-1和0.41μg·mL-1。該方法應(yīng)用于實(shí)際的血樣和尿樣中的多柔比星和柔紅霉素測(cè)定，獲得了較為滿意的結(jié)果。文章對(duì)CdTe/CdS QDs熒光可逆調(diào)控的機(jī)理進(jìn)行了討論。
　　 4.CdTe/ZnS QDs熒光可逆調(diào)控研究抗癌藥物與ctDNA的相互作用水相合成了谷胱甘肽修飾的CdTe/ZnS量子點(diǎn)(GSH-CdTe/ZnS QDs)。用原子力

9、顯微鏡對(duì)合成的GSH-CdTe/ZnS QDs進(jìn)行了表征，結(jié)果表明合成的殼核型GSH-CdTe/ZnS QDs具有良好的分散性。當(dāng)吡柔比星與GSH-CdTe/ZnS QDs相互作用時(shí)，吡柔比星吸附在GSH-CdTe/ZnS QDs的表面，通過(guò)光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移的方式猝滅GSH-CdTe/ZnS QDs的熒光。然后向GSH-CdTe/ZnS QDs-吡柔比星體系中加入ctDNA，吡柔比星從GSH-CdTe/ZnS QDs表面脫落然后嵌入ctD