[發明專利]一種納米二氧化硅包裹蛋白質的方法

無效

• 申請號: 201010126623.5
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN101805407A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 曹傲能;葉張梅;蔡正偉;劉振;楊小偉;王海芳
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C07K17/14
• 分類號: C07K17/14
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發明涉及一種納米二氧化硅包裹蛋白質的方法，屬納米無機材料與生物高分子化學技 術領域。

背景技術

納米二氧化硅是一種無毒、生物相容性好的無機納米材料，且其表面易于修飾和改性， 尺寸可控性好等優點，被廣泛的應用于生物標記、納米探針、載藥體系等生物醫學領域。利 用納米二氧化硅包裹特定分子制備特殊材料應用十分廣泛，如利用二氧化硅包裹蛋白質、利 用納米二氧化硅包裹載帶藥物、利用納米二氧化硅包裹熒光物質提高量子產率等。

每種蛋白質都含有氨基和羥基，它可以共價連接在二氧化硅顆粒的內部。綠色熒光蛋白 是蛋白質的一種，綠色熒光蛋白具有熒光信號，它同樣可以包含在納米二氧化硅顆粒的內部。

發明內容

本發明的目的是提供一種納米二氧化硅包裹蛋白質的方法。

本發明一種納米二氧化硅包裹蛋白質的方法，其特征在于具有以下的過程與步驟：

a.3-氨丙基三乙氧基硅烷與蛋白質的共價連接：取1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽 酸鹽、N-羥基丁二酰亞胺、3-氨丙基三乙氧基硅烷三者按摩爾比1∶2∶1.3混合在pH為7.5 的磷酸鹽緩沖液中；并使1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的質量濃度為0.26摩爾/ 升，然后名入一定量的蛋白質，控制蛋白質與3-氨丙基三乙氧基硅烷的質量比為0.9～1.0； 磁力攪拌24小時，然后經脫鹽和超濾，即得3-氨丙基三乙氧基硅烷與蛋白質共價連接的產物。

b.包裹蛋白質的納米二氧化硅的制備：將環己烷、聚乙二醉辛基苯基醚、正己醇三者按 體積比4∶1∶1的比例混合均勻使呈微乳液混合液體系；然后加入上述混合液總體積的2.7～ 2.8％的前述預先制備好的3-氨丙基三乙氧基硅烷與蛋白質的共價連接產物；劇烈攪拌均勻后， 再加入一定量的四乙氧基硅烷；四乙氧基硅烷的加入量以上述微乳液混合液的總體積為計量 基準，為微乳液混合液總體積的0.9～1.0％(體積％)；然后磁力攪拌均勻后加入一定量的氨 水引發聚合，在室溫下攪拌反應24小時；接著再加入一定量的丙酮使納米球沉淀出來；丙酮 的加入量為上述總反應物體積的2倍；經洗滌數次以除去表面活性劑等雜質，最終得到包含 有蛋白質的納米二氧化硅顆粒。

本發明方法的機理是：利用蛋白質含有的氨基和羧基可以共價連接在二氧化硅顆粒的內 部。

本發明利用蛋白質中的一種，利用綠色熒光蛋白，在實驗連程中主要選取綠色熒光蛋白， 用它有熒光特性，易于檢測。本發明方法制得的含有綠色熒光蛋白的納米二氧化硅，其熒光 信號特強；且具有較好的熱穩定性，不易被酶解，以及熒光不易被淬滅等優良性能。

附圖說明

圖1為本發明所得包含綠色熒光蛋白的納米二氧化硅顆粒的透射電子顯微鏡(TEM)照 片圖。

圖2為本發明所得包含綠色熒光蛋白的納米二氧化硅顆粒的熒光強度光譜圖。

圖3為本發明所得包含綠色熒光蛋白的納米二氧化硅顆粒與綠色熒光蛋白熱穩定性對比 曲線圖。

圖4為本發明所得包含綠色熒光蛋白的納米二氧化硅顆粒與綠色熒光蛋白pH穩定性對 比曲線圖。

圖5為本發明所得包含綠色熒光蛋白的納米二氧化硅顆粒與綠色熒光蛋白酶解對比曲線 圖。

圖6為本發明中非共價連接直接包裹綠色熒光蛋白的納米二氧化硅顆粒與共價連接法包 裹綠色熒光蛋白的納米二氧化硅顆粒的泄漏研究

圖7為本發明所得包含綠色熒光蛋白的納米二氧化硅顆粒與綠色熒光蛋白丙烯酰胺淬滅 的熒光圖

具體實施方式

現將本發明的具體實施例敘述于后。

實施例

本實施例中采用綠色熒光蛋白為例。本實施例的過程和步驟如下：

(1)3-氨丙基三乙氧基硅烷與綠色熒光蛋白共價連接：取一定量的綠色熒光蛋白，溶于2 毫升pH為7.5的磷酸鹽緩沖液，加入40毫克1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽，50 毫N-羥基丁二酰亞胺，再加入500微升3-氨丙基三乙氧基硅烷，磁力攪拌24小時，經脫鹽 和超濾即得產物；