基于量子点表面分子印迹技术的多通道快速测定神经递质
本文关键词：基于量子点表面分子印迹技术的多通道快速测定神经递质 出处：《南京医科大学》2016年博士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：去甲肾上腺素(Norepinephrine, NE)和肾上腺素(Epinephrine, E)是两种重要的单胺类神经递质。同时监测体液中NE和E的含量对嗜铬细胞瘤、副神经节瘤、神经母细胞瘤的诊断以及重症监护患者的血流动力学功能评估具有十分重要的意义。但目前同时测定NE和E的方法,如HPLC-MS、UPLC-MS和毛细管电色谱法等,不仅需要昂贵的仪器,而且需要专业人员耗时的操作。量子点(Quantum Dots, QDs)荧光探针已被广泛应用于金属离子、小分子,甚至大分子的分析。但研究表明,QDs荧光探针的选择性差,这限制了其在实际样品测定中的应用。分子印迹技术(Molecular Imprinting Technology, MIT)是一种制备对目标化合物具有高度选择性的高分子聚合物材料的技术。制备的分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers, MIPs)因含有与模板分子在空间结构和功能基团排布上高度吻合的三维空穴,从而对模板分子具有良好的记忆效应。在QDs表面印迹MIPs层,可制备QDs@MIPs复合材料,该复合材料兼具QDs荧光检测技术的高灵敏性和MIPs的高选择性,在生物、药物和环境分析等领域受到越来越多的关注。本论文利用双色(QDs@MIPs,建立了一种同时测定NE和E的分析方法,主要研究内容如下：1. NE-QDs@MIPs的制备及应用。采用溶胶-凝胶法,在CdTe/SiO2 QDs的表面,以NE为模板分子,合成了NE-QDs@MIPs。利用傅立叶变换红外光谱、透射电子显微镜和荧光光谱对合成的NE-QDs@MIPs进行了表征。NE-QDs@MIPs荧光探针对模板分子具有特异选择性和高度亲合力。在最佳条件下,NE-QDs@MIPs的荧光猝灭程度与模板分子的浓度在0.04-10μM范围内线性良好,相关系数为0.9950。NE的检测限为8nM (3σ/K)。将该方法直接用于大鼠血浆中NE的检测,回收率在98.20-106.1%范围内,相对标准偏差RSD≤9.8%。2. CdTe/CdS/ZnS/SiO2 QDs的合成和表征。为了实现双色QDs@MIPs荧光探针对NE和E的同时测定,合成的NE-QDs@MIPs和E-QDs@MIPs必须在同一激发波长下激发,而且发射的两种荧光信号互不干扰。但MIPs层自身不发射荧光,QDs@MIPs的发光性能只是取决于QDs,因此,用于合成NE-QDs@MIPs和E-QDs@MIPs的两种QDs必须符合以下条件：(1)激发光谱在较宽的波长范围内重叠；(2)最大发射波长处荧光光谱相互没有干扰。QDs的发光性质可通过改变其大小和材料组成加以调控,在核型QDs外层再生长一层或两层结构不同的壳,合成核／壳型或核／壳／壳型(双壳型)QDs,可以提高QDs的量子产率,并使其发射波长红移。因此,在实验中,我们选择了双壳型CdTe/CdS/ZnS QDs,而且采用“一锅法”对其表面进行了硅胶修饰,制备了CdTe/CdS/ZnS/SiO2 QDs。通过改变实验条件,合成最大发射波长在62 1 nm的CdTe/CdS/ZnS/SiO2 QDs。实验结果表明,该CdTe/CdS/ZnS/SiO2 QDs与制备NE-QDs@MIPs时所使用的CdTe/SiO2 QDs最大发射波长相差94 nm,且两者的发射光谱几乎无干扰。3.双色QDs@MIPs荧光探针同时测定NE和E的方法学建立。当用365 nm的紫外光照射QDs@MIPs的水溶液时,NE-QDs@MIPs和E-QDs@MIPs分别发射绿光和红光,发光颜色差异很大,这也保证了在最大发射波长处,两者的荧光强度几乎无干扰。4E-QDs@MIPs和E-QDs@MIPs对其相应的模板分子的吸附能力均明显大于类似物。尤其值得一提的是,尽管NE和E在分子结构上只相差一个甲基,但NE-QDs@MIPs和E-QDs@MIPs仍然很好地区分了两者。与E相比,NE分子中少了一个甲基,分子尺寸较小,更容易进入E-QDs@MIPs的空穴,但E-QDs@MIPs上的特异性识别位点与其不匹配。在E中,甲基的存在,不但有空间位阻作用,妨碍E进入NE-QDs@MIPs的空穴；同时,甲基也会干扰进入空穴的E与NE-QDs@MIPs中功能基团氨基之间的氢键作用。当在双色QDs@MIPs的混合液中,只加入NE时,随着NE浓度的逐渐增大,NE-QDs@MIPs的荧光强度逐渐减小,E-QDs@MIPs的荧光强度却几乎保持不变。相似地,当双色QDs@MIPs的混合液中只存在E时,E-QDs@MIPs的荧光强度随E的浓度的增大而逐渐减小而NE-QDs@MIPs的荧光强度几乎保持不变。说明所制备的双色QDs@MIPs可以同时测定神经递质NE和E。在最佳实验条件下,每种探针的荧光猝灭程度分别和各自的模板分子浓度在0.08-20μM范围内呈线性关系,NE和E的检测限(3σ/K)分别为9和12 nM。
[Abstract]:The molecular imprinting technology ( MIT ) has been widely used for the determination of NE - QDs @ MIPs . The molecular imprinting technology ( MIPs ) is widely used for the determination of NE - QDs @ MIPs . In order to realize the simultaneous determination of NE and E by double - color QDs @ MIPs and E - QDs @ MIPs , there is no interference between them .
【学位授予单位】：南京医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R446.1;O471.1
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，本文编号：1408458
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