一种运用圆二光谱高灵敏检测银离子的方法

摘要

一种运用圆二光谱高灵敏检测银离子的方法，属于分析化学技术领域。本发明合成的两种不同粒径的金纳米粒子分别与两种特定富含胞嘧啶（C）序列的核酸偶联得AuNPs10nm-DNA1和AuNPs25nm-DNA2，银离子的加入，使AuNPs10nm-DNA1和AuNPs25nm-DNA2产生C-Ag+-C错配识别，利用柠檬酸三钠还原在液体的环境下AuNPs10nm-DNA1和AuNPs25nm-DNA2及银离子反应形成二元组装体，二元组装体的形成可以导致等离子手性的产生，金纳米粒子在可见光区产生圆二光谱CD信号。通过圆二光谱测定液体环境中的CD信号强度来测定银离子含量。本发明只在液体环境中反应，不需要清洗的步骤，只需要一步反应，简化了反应的条件，提高了检测的灵敏度，达到国际领先水平。

主权项

一种运用圆二光谱高灵敏检测银离子的方法，其特征在于用合成的不同粒径的金纳米粒子分别与两种特定富含胞嘧啶（C）的核酸序列偶联得AuNPs10nm‑DNA1和AuNPs25nm‑DNA2，银离子的加入使AuNPs10nm‑DNA1和AuNPs25nm‑DNA2产生C‑Ag+‑C识别，利用柠檬酸三钠还原在液体的环境下AuNPs10nm‑DNA1和AuNPs25nm‑DNA2及银离子反应形成二元组装体，二元组装体的形成导致等离子手性的产生，金纳米粒子在可见光区产生圆二光谱CD信号；工艺步骤为：（1）10nm金纳米粒子合成10nm金纳米粒子用单宁酸和柠檬酸三钠还原氯金酸合成：洁净的三口烧瓶中加入60mL超纯水，1mL质量浓度1%氯金酸溶液作为A液；取一洁净的小瓶子，加入4mL质量浓度1%柠檬酸三钠溶液，0.1mL质量浓度1%单宁酸溶液，0.1mL 50mM碳酸钾溶液和16mL超纯水作为B液；A、B液均加热到60℃，然后在高速搅拌下把B液迅速加入A液中，反应液在60℃下继续搅拌30min形成深红色溶液，然后将溶液加热回流10min形成亮红色溶液，冷却到室温形成柠檬酸稳定的10nm金纳米粒子；（2）25nm金纳米粒子的合成25nm金纳米粒子用柠檬酸三纳还原法合成：洁净的三口烧瓶中加入47.5mL超纯水，加入0.8mL 0.4%氯金酸溶液，搅拌并加热至沸腾，7‑8min后加入1mL 1%柠檬酸三钠溶液，溶液从无色变为红色后，停止加热，继续搅拌30min；（3）10nm金纳米粒子和DNA1偶联对步骤（1）合成出的10nm金纳米粒子和巯基修饰的DNA1进行偶联形成金纳米粒子‑DNA1复合体：取5mL步骤（1）制备的10nm金纳米粒子加入50μL 2mg/mL二水合双(对‑磺酰苯基)苯基膦化二钾盐溶液，室温震荡12h，13000r/min离心10min后去除上清液，加超纯水恢复到原体积，得保护剂包裹的10nm金纳米粒子；取10μL浓度为1μM的DNA1加入到100μL上述保护剂包裹的10nm金纳米溶液中，向体系中加入10μL 5×tris‑硼酸缓冲液，25℃静置反应10h；13000r/min离心10min，去除上清液，沉淀加超纯水稀释至原体积2倍液，得AuNPs10nm‑DNA1复合体，放入4℃的冰箱中备用；DNA1：5’‑CTC TCT TCT CTT CTC TCT TCT CT TCA‑(CH2)6‑SH‑3’；对该步骤使用的DNA1浓度允许进行选择；（4）25nm金纳米粒子和DNA2偶联对步骤（2）合成出的25nm金纳米粒子和巯基修饰的DNA2进行偶联形成金纳米粒子–DNA2复合体：取5mL步骤（2）制备的25nm金纳米粒子加入50μL 1mg/mL二水合双(对‑磺酰苯基)苯基膦化二钾盐溶液，室温震荡12h，7200r/min离心10min后去除上清液，加超纯水恢复到原体积，得保护剂包裹的25nm金纳米粒子；取1μL浓度为1μM的DNA2加入到100μL上述保护剂包裹的25nm金纳米溶液中，向体系中加入10μL 5×tris‑硼酸缓冲液，25℃静置反应 10h；7200r/min离心10min，去除上清液，沉淀加超纯水稀释至原体积2倍液，得AuNPs25nm–DNA2复合体，放入4℃的冰箱中备用；DNA2：5’‑TCA ACA CAA CAC ACA ACA CAA CAC AC‑(CH2)6‑SH‑3’；对该步骤使用的DNA2浓度允许进行选择；（5）金纳米粒子组装采用步骤（3）制备出来的AuNPs10nm‑DNA1复合体和步骤（4）制备出来的AuNPs25nm‑DNA2复合体进行杂交形成金纳米粒子二元组装体：10μL AuNPs10nm‑DNA1 复合体和100μL AuNPs25nm–DNA2复合体，加入10μL 100ng/mL银纳米粒子标准液和10μL 5×tris‑硼酸缓冲液，反应30min后，进行杂交形成金纳米粒子二元组装体；将二元金纳米粒子组装产品进行电镜和动态光散射表征；（6）圆二光谱检测，绘制CD信号强度～银离子浓度标准曲线10μL步骤（3）制备的AuNPs10nm‑DNA1复合体和100μL步骤（4）制备的AuNPs25nm–DNA2复合体中加入0ng/mL、0.005ng/mL、0.01ng/mL、0.05ng/mL、0.1ng/mL、0.5ng/mL、1ng/mL、5ng/mL、10ng/mL的银离子标准品，向体系中加入10μL 5×tris‑硼酸缓冲液，反应30min后，加入到微量比色皿中，测CD信号，以CD信号增值绘制CD信号强度与银离子浓度标准曲线；对照组设置：Al2+，Zn2+，Mn2+，Hg+，Fe2+，Cu 2+，Cr2+，Co2+，Cd2+代替，其它操作同上。