[發明專利]金納米簇作為谷胱甘肽熒光探針的應用

有效

• 申請號: 201410261543.9
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104101584B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 吳富根;張曉東;陳戰
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 沈振濤

技術領域

本發明屬于生物技術領域，特別涉及金納米簇在谷胱甘肽檢測中的應用。

背景技術

谷胱甘肽是重要的抗氧化劑，也是體內含量最多(1–15mM)的小分子巰基分子。它能防止細胞成分被活性氧(ROS)破壞，同時谷胱甘肽參與很多生理過程包括異生物質代謝、細胞內信號傳導和基因調控。更重要的是，谷胱甘肽參與調控癌細胞死亡，包括凋亡、壞死和自噬。癌細胞谷胱甘肽含量的提高能夠引發癌細胞對化療藥物(例如阿霉素)的抗性。因為谷胱甘肽的重要性,所以需要一種高靈敏、高選擇檢測谷胱甘肽的方法。

熒光檢測法由于其在研究中不會破壞樣品、靈敏度高，被人們廣泛采用。Yang等設計了一種基于BODIPY(氟化硼二吡咯)分子的熒光探針用來檢測谷胱甘肽，并且應用到活細胞中檢測(J?Am?Chem?Soc,2012,134,18928)。Yoon等成功合成兩種基于青色素的熒光探針檢測細胞培養液和活小鼠組織中的谷胱甘肽(J?Am?Chem?Soc,2014,136,5351)。

除了利用有機熒光探針檢測谷胱甘肽，量子點和金屬納米簇也被用于谷胱甘肽檢測。利用包括谷胱甘肽的生物巰基分子能夠使“金納米簇–汞離子”(Langmuir,2012,28,3945)和“碲化鎘/硒化鎘量子點–汞離子”(Anal?Chem,2009,81,5569)系統熒光恢復，可以檢測谷胱甘肽。

然而，以上現有技術檢測谷胱甘肽的方法復雜、樣品具有毒性、無法有效區分半胱甘酸和同型半胱氨酸對檢測谷胱甘肽的干擾等問題。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的是提供金納米簇作為谷胱甘肽熒光探針的應用，其中，所述金納米簇由以下方法制成：氯金酸和組氨酸在常溫下避光反應2–8h，即得金納米簇。

優選地，所述氯金酸和組氨酸的摩爾比為1:20–1:60。

本發明還提供了金納米簇在谷胱甘肽含量檢測中的應用，其中，所述金納米簇由以下方法制成：氯金酸和組氨酸在常溫下避光反應2–8h，即得金納米簇。

優選地，所述氯金酸和組氨酸的摩爾比為1:20–1:60。

所述應用，包括以下步驟：

(1)將樣品加入到金納米簇水溶液中，混勻后室溫靜置6–48小時；

(2)采用熒光分光光度計測定金納米簇在414nm激發時的熒光發射光譜，通過與標準回歸曲線對比，即得樣品谷胱甘肽的濃度。

本發明還提供了一種腫瘤靶向熒光探針，該熒光探針為金納米簇，其由以下方法制成：氯金酸和組氨酸在常溫下避光反應2–8h，即得金納米簇。

優選地，所述氯金酸和組氨酸的摩爾比為1:20–1:60。

有益效果：本發明提供了金納米簇作為谷胱甘肽熒光探針、在谷胱甘肽檢測和癌細胞識別方面的應用，可以有效避免半胱氨酸和同型半胱氨酸等各種常見生物分子對谷胱甘肽檢測的影響，方法簡單、檢測范圍寬和靈敏度高。此外，由于該金納米簇具有顯著增強的熒光特性，可有效區分正常細胞和癌細胞，尤其對肝癌細胞具有很好的區分效果。相對于現有技術，本發明具有以下突出的優勢：

(1)該探針的合成方法簡單，僅需要將氯金酸和組氨酸在室溫下，即可制得，整個實驗過程中沒有復雜的有機合成、純化、分離等步驟，工藝簡單。

(2)該探針不含有毒的重金屬離子。之前的文獻(Langmuir,2012,28,3945；Anal?Chem,2009,81,5569)報道過，用重金屬離子(例如汞離子)將金納米簇或量子點的熒光淬滅，然后通過重金屬離子和谷胱甘肽的高親和性，恢復其原有熒光，以這種方法來檢測谷胱甘肽。但是很多金屬離子都是有毒的，并通過富集作用引起疾病，因此本發明方法更加安全。

(3)本發明提供的方法能夠特異地、靈敏地檢測谷胱甘肽。培養基中的其他常見物質對谷胱甘肽檢測造成的影響很小，包括生物巰基分子半胱氨酸、同型半胱氨酸(這兩種物質對生物體內谷胱甘肽檢測有很大影響)，且產生的熒光強度與谷胱甘肽的濃度呈線性關系。

(4)谷胱甘肽能選擇性、特異性地增強由氯金酸和組氨酸混合制得的金納米簇的熒光，本發明利用谷胱甘肽能選擇性地增強該金納米簇熒光強度的原理，該金納米簇能夠有效地區分正常細胞和癌細胞，尤其是谷胱甘肽含量最高的肝癌細胞。

附圖說明

圖1為金納米簇制備過程及谷胱甘肽增強金納米簇熒光的機制示意圖；

圖2為本發明制得的金納米簇在加入谷胱甘肽前(A)、加入谷胱甘肽后(C)的透射電子顯微鏡(TEM)圖、加入谷胱甘肽前(B)的粒徑分布圖、加入谷胱甘肽后(D)的粒徑分布圖；