辣根过氧化物酶和荧光碳点的复合物研究
发布时间：2021-03-24 14:15
辣根过氧化物酶（HRP）是一种来源于辣根的含有铁离子的糖蛋白,可用于生化分析且在过氧化氢存在时能催化苯酚等物质氧化,HRP可与许多物质复合进而改善性能并拓宽其应用。采用一步水热法合成了平均尺寸约2 nm的氟掺杂的荧光碳点（F-CDs）。所得F-CDs在紫外灯下发黄绿色荧光且具有明显的激发光依赖性和浓度依赖性,以硫酸喹啉盐为参比计算出其相对量子产率高达45.6%。研究表明,F-CDs在Hela细胞内具有较好显影性能,F-CDs可与HRP形成稳定的复合物（F-CDs/HRP）,该复合物不仅保留酶氧化2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）的能力,还保留着F-CDs优异的荧光性能。此外,加入过氧化氢的浓度影响F-CDs/HRP催化氧化ABTS的能力。在低温如4℃时,F-CDs/HRP复合物仍然可以迅速催化氧化ABTS,能通过溶液显色程度来定性分析F-CDs/HRP中HRP的催化活性。因此,F-CDs/HRP复合物有应用于免疫荧光分析的潜力。
【文章来源】：生物学杂志. 2020,37(04)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
F-CDs的TEM图(A),粒径统计图(B)和HRTEM图(C)
图2-A为F-CDs的XPS总谱,表明F-CDs表面存在C、N、O和F 4种元素,其中F含量为1.78%(原子比),说明有少量F原子被掺杂到F-CDs的表面。图2-B是用高斯函数拟合分峰后的F1s谱图,在684.93 eV[17]和687.95 eV[18]出现两个峰,表明F-CDs表面掺杂的F原子存在两种化学键合方式,分别对应于半离子型C-F键和共价型C-F键。图2-C为F-CDs的UV-Vis吸收光谱(红线)和PL发射光谱(蓝线),显示在262 nm处有一个明显的吸收峰,在429 nm处还有一个较弱的吸收峰。其中262 nm处的吸收峰,可归因于F-CDs碳核中π-π*电子跃迁[19],而429 nm处的弱吸收峰可能与F-CDs表面基团或杂原子掺杂有关。与之相对应的,当激发波长为317 nm时,F-CDs出现两个PL发射峰:位于522 nm的主峰和位于472 nm的肩峰,说明F-CDs可能有两个发光中心。图2-D中F-CDs的水溶液在可见光下呈现基本透明,但在紫外光照射下发出明亮的黄绿色荧光。以硫酸喹啉为参比,采用定波长的方法(激发波长为360 nm),测得F-CDs的相对量子产率达45.6%。图3-A、B显示当激发波长从320 nm逐渐增大到460 nm时,F-CDs的荧光强度先升后降,并且发射波长红移,表明F-CDs的光致发光具有明显的激发光依赖性。图3-C、D显示在激发波长371 nm下,浓度依次为0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、3.0和4.0 mg/mL的F-CDs水溶液的PL光谱图,可明显看出随着浓度的增加F-CDs的荧光强度先增后减,其发射波长也发生红移,但是当浓度最大增加到4.0 mg/mL时,出现了F-CDs荧光猝灭的趋势。图3-E是F-CDs浓度为200 μg/mL时,与Hela细胞共培养4 h后的激光共聚焦显微镜成像的图片,基于F-CDs优异的光学性能可以实现细胞显影。
图3 F-CDs在不同激发波长(A、B)和不同浓度下的PL图及归一化图(C、D)和 F-CDs与Hela细胞共培养后的荧光显微镜成像图(E)进一步研究了在较低温度如4 ℃下,H2O2对F-CDs/HRP复合物催化氧化ABTS的影响。当ABTS被氧化为ABTS自由基时,在417 nm附近有明显的吸收峰,且溶液会变成墨绿色,颜色的深浅由溶液中ABTS自由基的数量决定,故可通过溶液的显色程度来表示ABTS被氧化的程度。当加入H2O2的浓度较低时,F-CDs/HRP-ABTS混合溶液在417 nm处的吸光度值与H2O2的浓度基本成线性关系(图5-A),且线性拟合方程为:y=47.26x+0.0384(相关系数R2 = 0.995),可定量分析溶液中H2O2的浓度。但随着加入H2O2的浓度越来越高,ABTS被完全氧化,此时H2O2浓度对吸光度的值就没有太大影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米碳点的制备与应用研究进展[J]. 胡超,穆野,李明宇,邱介山. 物理化学学报. 2019(06)
本文编号：3097871
【文章来源】：生物学杂志. 2020,37(04)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
F-CDs的TEM图(A),粒径统计图(B)和HRTEM图(C)
图2-A为F-CDs的XPS总谱,表明F-CDs表面存在C、N、O和F 4种元素,其中F含量为1.78%(原子比),说明有少量F原子被掺杂到F-CDs的表面。图2-B是用高斯函数拟合分峰后的F1s谱图,在684.93 eV[17]和687.95 eV[18]出现两个峰,表明F-CDs表面掺杂的F原子存在两种化学键合方式,分别对应于半离子型C-F键和共价型C-F键。图2-C为F-CDs的UV-Vis吸收光谱(红线)和PL发射光谱(蓝线),显示在262 nm处有一个明显的吸收峰,在429 nm处还有一个较弱的吸收峰。其中262 nm处的吸收峰,可归因于F-CDs碳核中π-π*电子跃迁[19],而429 nm处的弱吸收峰可能与F-CDs表面基团或杂原子掺杂有关。与之相对应的,当激发波长为317 nm时,F-CDs出现两个PL发射峰:位于522 nm的主峰和位于472 nm的肩峰,说明F-CDs可能有两个发光中心。图2-D中F-CDs的水溶液在可见光下呈现基本透明,但在紫外光照射下发出明亮的黄绿色荧光。以硫酸喹啉为参比,采用定波长的方法(激发波长为360 nm),测得F-CDs的相对量子产率达45.6%。图3-A、B显示当激发波长从320 nm逐渐增大到460 nm时,F-CDs的荧光强度先升后降,并且发射波长红移,表明F-CDs的光致发光具有明显的激发光依赖性。图3-C、D显示在激发波长371 nm下,浓度依次为0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、3.0和4.0 mg/mL的F-CDs水溶液的PL光谱图,可明显看出随着浓度的增加F-CDs的荧光强度先增后减,其发射波长也发生红移,但是当浓度最大增加到4.0 mg/mL时,出现了F-CDs荧光猝灭的趋势。图3-E是F-CDs浓度为200 μg/mL时,与Hela细胞共培养4 h后的激光共聚焦显微镜成像的图片,基于F-CDs优异的光学性能可以实现细胞显影。
图3 F-CDs在不同激发波长(A、B)和不同浓度下的PL图及归一化图(C、D)和 F-CDs与Hela细胞共培养后的荧光显微镜成像图(E)进一步研究了在较低温度如4 ℃下,H2O2对F-CDs/HRP复合物催化氧化ABTS的影响。当ABTS被氧化为ABTS自由基时,在417 nm附近有明显的吸收峰,且溶液会变成墨绿色,颜色的深浅由溶液中ABTS自由基的数量决定,故可通过溶液的显色程度来表示ABTS被氧化的程度。当加入H2O2的浓度较低时,F-CDs/HRP-ABTS混合溶液在417 nm处的吸光度值与H2O2的浓度基本成线性关系(图5-A),且线性拟合方程为:y=47.26x+0.0384(相关系数R2 = 0.995),可定量分析溶液中H2O2的浓度。但随着加入H2O2的浓度越来越高,ABTS被完全氧化,此时H2O2浓度对吸光度的值就没有太大影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米碳点的制备与应用研究进展[J]. 胡超,穆野,李明宇,邱介山. 物理化学学报. 2019(06)
本文编号：3097871
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3097871.html
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