[發明專利]一種具有紅色熒光的硅納米顆粒的制備及在檢測酸性磷酸酶中的應用

有效

• 申請號: 202111100683.4
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113956871B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 韓羊霞;陳佳;邱洪燈
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C09K11/59
• 分類號: C09K11/59;G01N21/64;B82Y30/00
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發明公開了一種具有紅色熒光的硅納米顆粒的制備方法，是以N?(2?氨乙基)?3?氨丙基三甲氧基硅烷（DAMO）作為硅源，2,4?二氨基苯酚鹽酸鹽為還原劑制備得到水溶性的硅納米顆粒（R?SiNPs），制備方法簡單、溫和。制備的R?SiNPs可用于酸性磷酸酶（ACP）的檢測，單獨的ACP不會引起R?SiNPs熒光強度變化，但KMnO₄可以猝滅R?SiNPs的熒光，在R?SiNPs和KMnO₄溶液體系中加入L?抗壞血酸?2?磷酸三鈉鹽（AA2P）和ACP的混合液后，由ACP水解AA2P產生的抗壞血酸將KMnO₄還原為Mn²⁺，使R?SiNPs的熒光恢復，且隨著ACP濃度的增加，體系的熒光恢復強度不斷增強，因此可實現對ACP的定量檢測和可視化檢測，檢測選擇性好，靈敏度高。

技術領域

本發明屬于化學化工領域，具體涉及一種具有紅色熒光的硅納米顆粒的制備及在檢測酸性磷酸酶中的應用。

背景技術

酸性磷酸酶（ACP）是一種能夠水解各種磷酸酯的非特異性溶酶體酶。通常，在pH為4.0-7.0的酸性條件下，ACP可以催化磷酸單酯水解。ACP在動物、植物、細菌和真菌的代謝中起著非常重要的作用。在哺乳動物中，ACP水平與初級免疫反應、骨骼重塑和信號傳導途徑等病理過程密切相關。另外，前列腺患者及出現肝炎、甲狀旁腺機能亢進、紅血球病變等疾病時，血清中ACP的表達量偏高。目前，ACP已被認定為轉移性前列腺癌的標志物。因此，ACP活性檢測對于病理診斷、抗腫瘤藥物篩選和預后評估等具有十分重要的意義。

目前，已經建立了基于L-cys-CuInS₂ QDs、Lys-Au/AgNCs、Au-NCs/MnO₂等金屬納米材料檢測ACP活性的方法。然而，這些金屬納米材料通常具有較高的毒性，限制了它們的廣泛使用。硅納米顆粒（SiNPs）具有毒性低、易降解、易排出體外、易合成和易功能化等特點，受到了研究者的廣泛關注。而發射紅色熒光的納米探針具有較低的光子散射和光吸收水平，因而可以有效避免生物組織自吸收、生物分子自熒光、潛在光損傷以及較低組織滲透等缺點，實現復雜生物組織中標志物的選擇性和靈敏檢測。因此，建立一種基于R-SiNPs檢測ACP活性的熒光方法具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有紅色熒光的硅納米顆粒的制備方法；

本發明的另一個目的在于提供該硅納米顆粒在檢測酸性磷酸酶中的應用。

一、R-SiNPs的制備

本發明具有紅色熒光的硅納米顆粒的制備方法，是將2,4-二氨基苯酚鹽酸鹽加入去離子水中，在攪拌過程中加入N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷，于室溫下反應2~9h，將得到的溶液透析3~5 h，冷凍干燥，得到具有紅色熒光的硅納米顆粒R-SiNPs。其中，所述N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷與2,4-二氨基苯酚鹽酸鹽的質量比為29:1~600:1；所述透析是在分子截留量為1000 Da的透析袋中進行透析。

二、R-SiNPs的結構

利用透射電子顯微鏡（TEM）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）對R-SiNPs的形貌和結構進行表征。

圖1為R-SiNPs的TEM圖，從圖中可以看出R-SiNPs為顆粒狀結構，并具有良好的分散性，其粒徑分布范圍為14.1 nm~16.5 nm，平均粒徑為15.1 nm。

圖2為R-SiNPs的熒光激發、發射譜圖和紫外-可見吸收光譜圖。從圖中可以看出，R-SiNPs的最佳激發和發射波長分別為555 nm和627 nm。紫外-可見吸收譜圖中250 nm處的峰由苯環結構中雙鍵的π-π*躍遷引起，460 nm處的峰由R-SiNPs表面結構中孤對電子與雙鍵基團的n-π*躍遷引起。