光譜法研究CdTe量子點與無機小分子和生物分子之間的相互作用.pdf

1、量子點的光學性質(zhì)與其表面狀態(tài)密切相關,分析物與量子點表面的物理或化學過程都會影響量子點的表面狀態(tài),從而引起量子點熒光強度的改變。因此基于分析物對量子點熒光的猝滅或增強作用,可以對某些物質(zhì)進行定性或定量分析。實驗水相合成了谷胱甘肽(GSH)修飾的CdTe量子點(QDs),并用原子力顯微鏡對合成的QDs的粒徑和形貌進行了表征。利用熒光(FL)光譜、紫外-可見吸收(UV-vis)光譜和共振瑞利散射(RRS)光譜從分子水平研究了QDs與氨基酸、

2、染料分子-核酸和Mn2+-組氨酸之間的相互作用并討論了相互作用機理。建立了以QDs為探針在二十種氨基酸中選擇性測定三種氨基酸,以及以量子點熒光可逆調(diào)控為基礎,選擇性測定組氨酸和小牛胸腺DNA的新方法。本文主要研究如下:
　　 1.熒光、RRS和紫外-可見吸收光譜法研究CdTe量子點與氨基酸的相互作用及其分析應用
　　 水相合成了谷胱甘肽(GSH)修飾的CdTe量子點(QDs),其粒徑為3-4nm。在PH=5.4的BR緩沖

3、溶液中,QDs與二十種氨基酸作用,只有L-谷氨酸(L-Glu)、L-天冬氨酸(L-Asp)、L-半胱氨酸(L-Cys)三種等電點(pI)低于5.4的氨基酸能猝滅QDs的熒光,同時使體系的RRS增強。從紫外-可見吸收光譜的變化、溫度對猝滅作用的影響及離子濃度的影響可以判定,在pH為5.4的BR緩沖溶液中,QDs與氨基酸之間通過靜電引力結(jié)合形成了粒徑較大的基態(tài)復合物,這種復合物的形成導致QDs的熒光急劇猝滅,體系RRS強度顯著增強。在一定濃

4、度范圍內(nèi)RRS增強程度和熒光猝滅程度均與氨基酸的濃度成正比,其中熒光法靈敏度更高(對L-Glu、L-Asp、L-Cys檢出限分別為0.011ng·mL-1、0.016ng·mL-1、0.0099ng·mL-1),據(jù)此建立了一種以QDs作熒光探針,選擇性測定L-Glu、L-Asp、L-Cys的新方法。實驗以谷氨酸為例做了相關的分析應用,實驗結(jié)果令人滿意。該方法不僅可以選擇性測定L-Glu、L-Asp、L-Cys,同時也為控制不同pH值,簡

5、單快捷測定其他種氨基酸提供了可能。
　　 2.熒光可逆調(diào)控研究CdTe量子點-吖啶橙-小牛胸腺DNA的相互作及分析應用
　　 水相合成了谷胱甘肽(GSH)修飾的CdTe量子點(QDs)。在PH=7.4的Tris-HCl緩沖溶液中,吖啶橙(AO)通過靜電引力吸附到QDs的表面,與QDs形成了基態(tài)復合物,導致QDs的熒光猝滅。在QDs-AO體系中加入小牛胸腺DNA(ctDNA),ctDNA誘導AO從QDs表面脫落嵌入其雙螺旋

6、結(jié)構中,導致QDs的熒光恢復。根據(jù)QDs熒光的猝滅和恢復,實現(xiàn)了量子點熒光的可逆調(diào)控。ctDNA引起QDs-AO體系熒光恢復強度與ctDNA濃度成良好的線性關系,檢出限為0.13ng·mL-1,據(jù)此提出了簡便快捷、準確、高靈敏測定ctDNA的新方法。文中還結(jié)合RRS光譜、紫外-可見吸收光譜和原子力顯微鏡照片研究了QDs-AO-ctDNA三者之間的相互作用,對相互作用機理進行了討論并提出了相應的作用模型。
　　 3.CdTe量子點

7、熒光可逆調(diào)控靈敏性測定Mn2+和組氨酸
　　 水相合成了谷胱甘肽(GSH)修飾的CdTe量子點(QDs)。當Mn2+與QDs相互作用時,Mn2+通過配位作用連接到QDs表面,激發(fā)態(tài)量子點的電子轉(zhuǎn)移到Mn2+上從而導致QDs的熒光猝滅:在Mn22-QDs體系中加入組氨酸(His),His能使Mn2+從QDs表面脫落與之結(jié)合形成更加穩(wěn)的復合物,從而致使QDs的熒光恢復。且Mn2+對QDs的熒光猝滅程度與Mn2+的濃度成良好的線性關系

8、,His對Mn2+-QDs體系的熒光恢復程度與His濃度也成良好的線性關系,據(jù)此建立了一種簡單靈敏檢測Mn2+和His的方法,這種方法在20種氨基酸中對組氨酸有選擇性識別。對Mn2+的檢出限為0.20μg·mL-1,對組氨酸檢出限為0.21ng·mL-1,在人血清白蛋白中對組氨酸的回收率為99.9%-102.0%。實驗還結(jié)合RRS光譜和紫外-可見吸收光譜研究了QDs-Mn2+-His三者之間的相互作用,對相互作用機理進行了討論并提出了相