[发明专利]双发光的硅纳米粒子/金纳米簇复合物比率荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于双发光硅纳米粒/金纳米簇复合物的甲亢平比率荧光探针的制备方法和应用。本发明成功制备了蓝色荧光的SiNPs和红色荧光的AuNCs，通过EDC/NHS活化和偶联，制备了由SiNPs和AuNCs组成的新型功能化纳米复合物SiNPs/AuNCs，显示出双荧光发射。当加入甲亢平CBZ时，由于CBZ中共轭结构与AuNCs之间发生电子转移，AuNCs的荧光强度在666nm处明显降低，而SiNPs的荧光强度在450nm处几乎不变，由此构置了新的用于CBZ检测的比率荧光探针体系。在最佳实验条件下，线性检测CBZ的浓度范围为0‑5μM，最低检测限为0.02μM。

技术领域

本发明属于纳米材料和荧光探针的制备技术领域，具体涉及一种基于硅纳米粒/金纳米簇复合物的甲亢平比率荧光探针的制备方法和应用。

背景技术

甲亢平(CBZ)是硫代咪唑家族的一种药物，通过促进甲状腺分泌甲状腺激素而广泛用于治疗人体甲亢和格雷夫斯病。这种药物虽然可以在人类和动物的生长过程中起到重要作用，但也可能会引起一些副作用，如皮肤发炎，过敏和发烧引起的咽炎。甚至在极少数情况下，还可能引起如肾炎和肝硬化等严重疾病。因此，对甲亢平的测定在临床分析和药物用量控制中具有重要意义。电位滴定法、比色法、色谱法和电泳法等传统方法已被用于测定甲亢平，然而这些方法普遍存在耗时费力，仪器昂贵，操作复杂等缺陷。当前，开发一种简单、快速、高效的甲亢平检测方法依然是十分必要的。

金纳米簇AuNCs具备量子产率高，Stokes位移大，光/化学稳定性高，毒性低等诸多优点，已广泛用于生化分析和生物成像应用领域。AuNCs由几个到几十个金原子组成，具有离散的电子能级，一般尺寸小于2nm且与传导电子的费米波长相当，由于表面等离子体谱带消失，可观察到尺寸依赖性荧光性质。目前，基于AuNCs的荧光传感器已被应用于检测生物分子，如Niu等人开发了CDs/AuNCs纳米复合物作为荧光探针用于镉离子和L-抗坏血酸的检测。Ding等人将BSA作为稳定剂制备了AuNCs，并与异硫氰酸荧光素FITC形成复合物，分别作为参考和响应信号实现对pH的检测。Song等人通过使用AuNCs和CdSe/ZnS QDs@SiO₂作为双发射纳米颗粒，开发了基于羧肽酶Y来监测酶活性的荧光方法。

硅是地壳中含量第二多的元素，在生物地球化学进程中起着至关重要的作用。硅纳米粒SiNPs是一种新型的荧光纳米材料，由于其独特的光学特性，水溶性好，优异的生物相容性，电子透过性，表面切割性，高的光稳定性，低毒性和低成本等优势引起了广泛的关注。与有机染料和半导体量子点相比，SiNPs的低毒性和良好的生物相容性在生物学和生物医学研究中具有较大的优势。截至目前，尚未有采用SiNPs/AuNCs复合物来构建甲亢平比率荧光探针的国内外文献和相关专利的报道。

发明内容

针对以上现有技术，本发明的目的是提供一种用于检测甲亢平的SiNPs/AuNCs复合物比率荧光探针的制备方法和应用，基于该双发光复合物的比率荧光探针能够对甲亢平进行高效的定量检测。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

在本发明的第一个方面，提供一种双发光SiNPs/AuNCs复合物的制备方法，该方法包括：将蓝色荧光的硅纳米粒和红色荧光的金纳米簇通过1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺钠(EDC/NHS)偶联，制得双发光SiNPs/AuNCs复合物。

在本发明的第二个方面，提供采用上述方法制得双发光SiNPs/AuNCs复合物。

在本发明的第三个方面，提供上述双发光SiNPs/AuNCs复合物比率荧光探针用于检测甲亢平的应用。

在本发明的第四个方面，提供一种检测甲亢平的分析方法，该方法包括使用上述双发光SiNPs/AuNCs复合物进行检测的步骤。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：