基于表面富Cd²⁺的硫化鎘量子點(diǎn)熒光增強(qiáng)測(cè)定半胱氨酸

摘 要 采用一步法可控合成了表面富Cd2＋的水溶性熒光硫化鎘量子點(diǎn)，并成功用于半胱氨酸測(cè)定。通過(guò)控制鎘硫前驅(qū)體合適比例， 使合成的量子點(diǎn)表面富含Cd2＋，它們能與半胱氨酸分子中巰基結(jié)合引起體系量子點(diǎn)熒光增強(qiáng)，由此實(shí)現(xiàn)半胱氨酸的選擇性定量分析檢測(cè)。在pH＝2.87的BR緩沖體系中，測(cè)定半胱氨酸的線性區(qū)間分別為0.01～5.0 mol/L；檢出限（3σ）為3.3 nmol/L，且其它氨基酸干擾小，可應(yīng)用于混合氨基酸合成樣品、復(fù)方氨基酸注射液和人血清實(shí)際樣品中半胱氨酸的檢測(cè)。

關(guān)鍵詞 半胱氨酸； 表面富Cd2＋； 硫化鎘； 熒光增強(qiáng)

1 引 言

半胱氨酸（Cys）是生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸中唯一含有巰基（SH）的氨基酸，具有重要的生理功能，廣泛用于醫(yī)藥、食品和化妝品等行業(yè)。由于其功能涉及微量元素代謝、重金屬解毒、消除自由基等許多生理調(diào)控過(guò)程，故體內(nèi)Cys代謝失調(diào)會(huì)導(dǎo)致一系列免疫系統(tǒng)功能性疾病。通過(guò)監(jiān)測(cè)生物體中Cys濃度，可實(shí)現(xiàn)某些疾病的前期診斷。因此，發(fā)展快速、靈敏、選擇性高的檢測(cè)Cys方法具有重要的意義^[1～3]。

目前，測(cè)定Cys的方法主要有電化學(xué)法^[4，5]、流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法^[6]、高效液相色譜法^[7]、毛細(xì)管區(qū)帶電泳法^[8]、共振散射光譜法^[9]、分光光度法^[10]和熒光光譜法^{[2，11，12]}等。熒光光譜分析多利用合成的配合物或熒光試劑作為熒光探針，與Cys作用后，發(fā)生熒光變化，實(shí)現(xiàn)其分析測(cè)定^[11，12]。而最近利用量子點(diǎn)熒光分析Cys的報(bào)道受到關(guān)注，如Negi等最先將表面修飾的CdS量子點(diǎn)的熒光猝滅用于Cys的選擇性測(cè)定^[11]；Huang等將巰基乙酸包覆的CdSe/ZnS量子點(diǎn)熒光增強(qiáng)效應(yīng)用于Cys測(cè)定，檢出限達(dá)3.8 nmol/L^[12]。

在文獻(xiàn)\\的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加六偏磷酸鈉分散劑和控制鎘硫前驅(qū)體比例使量子點(diǎn)表面富Cd2＋，合成了水溶性和穩(wěn)定性更好的CdS熒光量子點(diǎn)，作為檢測(cè)Cys的光譜探針。利用Cys分子中巰基與表面Cd2＋的強(qiáng)結(jié)合能力，可有效避免其它氨基酸的干擾，從而實(shí)現(xiàn)Cys的選擇性定量分析。本方法操作快速簡(jiǎn)便、靈敏度高，成功用于復(fù)方氨基酸注射液和人血清實(shí)際樣品中Cys的測(cè)定。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

LS50B型熒光分光光度計(jì)（美國(guó)PerkinElmer公司），狹縫寬度均設(shè)為10 nm；JEM2100F透射電子顯微鏡（TEM，日本電子株式會(huì)社）； ZEN3600型粒度和電位分析儀（英國(guó)馬爾文公司）。Na2S， Cd（NO3）2·6H2O，檸檬酸鈉，六偏磷酸鈉（分析純），實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。復(fù)方氨基酸注射液（18AAV，山東魯抗辰欣藥業(yè)有限公司），人血清樣品由湖南科技大學(xué)校醫(yī)院提供。

2.2 CdS量子點(diǎn)的制備

將15 mL 0.001 mol/L Cd（NO3）2，4.5 mL 0.01 mol/L檸檬酸三鈉和3 mL 0.01 mol/L 六偏磷酸鈉混合，置于冰水浴中（約4 ℃）磁力攪拌均勻，約2 min后將8 mL 0.001 mol/L Na2S緩慢滴加（約5.0 L/s）到上述混合液中，再持續(xù)攪拌30 min。當(dāng)Na2S注入混合液中時(shí)，溶液即可觀察到橙黃色物質(zhì)生成。此體系中，鎘硫濃度比cCd2＋/cS2－＝1.875時(shí)得到的溶液熒光強(qiáng)度最強(qiáng)，由此即可實(shí)現(xiàn)表面富Cd2＋的CdS量子點(diǎn)的控制合成，無(wú)需其它表面修飾過(guò)程。

2.3 樣品處理方法

將復(fù)方氨基酸注射液稀釋1000倍，直接按上述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。將人血清樣品先與無(wú)水乙醇以體積比1∶4混合均勻， 靜置12 h，高速離心除去蛋白后，取上清液稀釋4倍，冷藏待測(cè)。

2.4 測(cè)定方法

于1.5 mL離心管中，依次加入0.8 mL上述合成的CdS量子點(diǎn)溶液，0.15 mL Cys或者適量樣品溶液，搖勻；約10 min后，加入0.25 mL BR緩沖溶液（pH 2.87），以水定容至1.5 mL；繼續(xù)反應(yīng)10 min后， 在熒光激發(fā)波長(zhǎng)389 nm處激發(fā)，發(fā)射波長(zhǎng)518 nm處測(cè)量熒光強(qiáng)度（F）。按同樣的方法做試劑空白（熒光強(qiáng)度記為F0），并計(jì)算出二者的相對(duì)熒光強(qiáng)度（F－F0）/F0。