谷胱甘肽包覆的碲化鎘量子點熒光探針法快速測定多巴胺

王 歡，李 芳，陳曉英，余思瑩，周李佑，郎金曉，程陽穎

（臺州學院 醫藥化工學院， 浙江 臺州 318000）

分析測試

谷胱甘肽包覆的碲化鎘量子點熒光探針法快速測定多巴胺

王 歡，李 芳，陳曉英，余思瑩，周李佑，郎金曉，程陽穎

（臺州學院 醫藥化工學院， 浙江 臺州 318000）

利用多巴胺(DA)對谷胱甘肽包覆的碲化鎘量子點熒光的猝滅作用，建立了快速測定多巴胺的熒光探針分析法。實驗結果表明，在Tris-HCl(pH=7.0)溶液中，多巴胺濃度在0.06～2.1 μmol/L范圍內，碲化鎘量子點熒光強度的猝滅值(ΔF)與多巴胺的濃度呈線性關系，線性方程ΔF= 165.43cDA+ 9.57，相關系數(r)0.998 6，方法檢出限0.03 μmol/L。將本方法應用于樣品中DA的分析，RSD為4.2%，DA的加標回收率為95.2%～104.8%。

熒光探針；多巴胺；谷胱甘肽；碲化鎘量子點；熒光猝滅

多巴胺(Dopamine, DA)是一種神經傳導物質，在人體中的含量多少，會直接影響腦部的精神和情緒活動[1]，DA的缺失是帕金森綜合癥的重要誘因之一[2]。因此，建立快速、準確測定DA的檢測技術，對人類健康有著非常重要的作用。目前，多巴胺的檢測方法主要有分光光度法[3-5]，流動注射化學發光法[6]，近紅外熒光傳感法[7]、電化學分析法[8-10]和熒光光度法[11]等。

熒光量子點(quantum dots, QDs)的量子尺寸效應和表面效應，使QDs具有了獨特的光學、光化學和催化等性質[12]，在分析檢測方面已有了廣泛的應用。對于不同的目標物，當QDs的表面化學態結構不同時，會使QDs引起不同的光學或光化學性質的變化，以此來建立不同的熒光傳感技術。由于還原型谷胱甘肽(GSH)與DA之間存在較強的作用[13]，因此，本文基于DA與作為QDs表面穩定劑的GSH的相互作用，利用DA對GSH包覆的CdTe QDs (CdTe-GSH QDs)熒光的猝滅效應，建立了一種快速檢測樣品中DA的新方法。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

Cary Eclipse 熒光分光光譜儀(Varian)；Elix-5+ Milli-QG 超純水系統(Millipore)；DELTA 320 pH計(梅特勒-特利多儀器(上海)有限公司，配LE438 pH電極)。

CdCl2·2.5H2O、檸檬酸鈉、亞碲酸鈉、硼氫化鈉、GSH、鹽酸多巴胺及其它試劑均為分析純(購自Aladdin)；鹽酸多巴胺注射液(武漢遠大制藥集團，批號：101223)；0.1 mol/L的 K+、Ca2+、Na+、Mg2+、抗壞血酸(Vc)、葡萄糖(Glucose)、L-半胱氨酸(L-Cys)、L-組氨酸(L-His)及尿素(Urea)等標準溶液，使用時稀釋成所需的濃度；水為超純水。

1.2 實驗方法

準確移取50 μL CdTe-GSH QDs于10 mL比色管中，加Tris-HCl緩沖溶液(pH = 7.0)1.0 mL，用純水定容至10 mL，搖勻后，移取3.0 mL于比色皿中，在λex/λem= 340/567 nm (激發/發射狹縫分別為5/10 nm)條件下，測定溶液的熒光強度。加入不同濃度的DA后，搖勻并靜置10 min，測定熒光猝滅值(Δ F)，對數據做線性回歸。相同條件下加入樣品溶液，測定ΔF，根據線性方程計算樣品溶液中的DA濃度，同時做加標回收實驗。

2 結果與討論

2.1 CdTe-GSH QDs的合成

參照文獻[14]并調整Cd、Te和GSH的比例。準確稱取0.48 mmol GSH和0.2 g檸檬酸鈉于三口燒瓶中，加水溶解后，再加入 0.40 mmol CdCl2，攪拌下通Ar氣保護30 min。依次用注射器向體系中快速注入0.08 mmol Na2TeO3和0.1 g NaHB4溶液，加熱至回流反應2.5 h后自然冷卻至室溫備用。使用前用無水乙醇提純后重新溶于超純水中。

2.2 反應時間對CdTe-GSH QDs熒光強度影響

根據實驗方法，考察了DA加入1～30 min后，CdTe-GSH QDs熒光強度的變化。結果表明，在5～20 min內，CdTe-GSH QDs熒光強度基本平穩。因此，實驗在DA加入5 min后進行測定。

2.3 溶液酸度的影響

按實驗方法操作，進一步測定了溶液pH值在6.0～8.5范圍內變化時，DA加入后CdTe-GSH QDs熒光強度的變化情況。實驗結果顯示，pH=7.0時，DA對CdTe-GSH QDs熒光猝滅值最大。實驗選定用pH=7.0的Tris-HCl緩沖溶液來控制溶液酸度。

2.4 DA對CdTe-GSH QDs熒光猝滅規律

從圖1可看出，在0.1～2.1 μmol/L的濃度范圍內，當向CdTe-GSH QDs溶液中加入不同濃度的DA時，隨著DA濃度的增加，CdTe-GSH QDs的熒光發射強度呈現規律性降低，從其中的插圖可看出，ΔF隨DA的濃度增加呈線性增加。

圖1 DA對CdTe-GSH QDs熒光猝滅規律Fig.1 The effect of DA on fluorescence quenching of CdTe-GSH QDs

2.5 標準曲線與檢出限

按實驗方法配制CdTe-GSH QDs溶液，加入不同體積1.0×10-4mol/L的DA溶液，并測定相應的ΔF，回歸后的線性方程為ΔF = 165.43cDA+ 9.57，相關系數(r)為0.998 6，方法檢出限為0.03 μmol/L，DA的線性范圍為0.06～2.1 μmol/L。

2.6 共存物質的干擾

根據樣品中可能存在的共存物質，實驗考察了共存物質對DA測定的干擾上限。結果表明，DA濃度為0.1 μmol/L，測量誤差±5%的變動范圍內，各共存物在濃度(μmol/L)為K(20.0)、Ca(100.0)、Na(100.0)、Mg(10.0)、L-Cys(10.0)、L-His(200.0)、Glucose(100.0)、Urea(100.0)及Vc(20.0)存在時，對DA的測定基本沒有影響。

2.7 樣品測定

取1支鹽酸多巴胺注射液(20 mg/2 mL)，配制成DA含量約10-4mol/L的樣品溶液。按實驗方法操作，測定3.0 μL 含DA的樣品溶液加入后，CdTe-GSH QDs的熒光強度猝滅值。根據線性方程計算溶液中的DA含量，并做加標回收實驗，測定結果列于表1。由表1可看出，樣品溶液的加標回收率在95.2%～104.8%之間，說明本方法具有較高的準確度。

表1 注射液樣品中DA的測定結果Table 1 Analytical results of DA in injection samples

3 結束語

基于DA與GSH之間的相互作用，利用DA對CdTe-GSH QDs熒光的猝滅現象，通過研究CdTe-GSH QDs猝滅時間、溶液酸度變化和共存物質的影響，優化了實驗條件，建立了CdTe-GSH QDs熒光探針快速測定DA的新方法。本方法用于注射液樣品溶液中DA的測定，操作簡便速度快，檢出限達到30.0 nmol/L，常規共存物質基本不干擾測定，方法具有較好的選擇性和較高的準確度。

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圖5 環境溫度為0 ℃時上部泄漏CH4濃度分布圖Fig.5 CH4Concentration distribution in upper leakage when the environment temperature is 0 ℃

圖6 環境溫度為15 ℃時上部泄漏CH4濃度分布圖Fig.6 CH4Concentration distribution in upper leakage when the environment temperature is 15 ℃

圖7 環境溫度為30 ℃時上部泄漏CH4濃度分布圖Fig.7 CH4Concentration distribution in upper leakage when the environment temperature is 30 ℃

3 結 論

改變泄漏孔徑可以發現，天然氣危險區域隨著泄漏孔徑的增加而變大，并且當泄漏管段兩端閥門關閉以后，泄漏孔徑越大，泄漏時間越短，關閉泄漏管段兩端閥門以后，氣體擴散危害范圍逐漸變小；改變環境溫度時，當環境溫度升高，天然氣在空氣中擴散的高度增加，在地面處危險區域也增加。

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Rapid Determination of Dopamine With the Glutathione-coated CdTe Quantum Dots as a Fluorescent Probe

WANG Huan, LI Fang, CHEN Xiao-ying, YU Si-ying, ZHOU Li-you, LANG Jin-xiao, CHENG Yang-ying
(School of Pharmaceutical and Chemical Engineering, Taizhou University, Zhejiang Taizhou 318000, China)

A new fluorescent probe analysis method for determination of dopamine (DA) was developed based on fluorescent quenching function of DA for glutathione-coated CdTe quantum dots. Experimental results show that a good linear relationship between the fluorescent intensity quenching (ΔF) and the concentration of DA can be obtained in the range of 0.06～2.1 μmol/L in the buffer solution of Tris-HCl(pH=7.0). The calibration equation is ΔF= 165.43cDA+ 9.57,with a correlation coefficient(r) 0.998 6 and a detection limit 0.03 μmol/L respectively. The method can be applied to detect DA in injection samples with 4.2% RSD and 95.2%～104.8% addition standard recovery.

Fluorescent probe; Dopamine; Glutathione; CdTe quantum dots; Fluorescence quenching

O 657.39

： A

： 1671-0460（2015）10-2497-03

國家級大學生創新創業訓練計劃項目，項目號: 201410350017；浙江省大學生科技創新活動計劃(新苗人才計劃)項目，項目號：2013R428020；臺州市科技計劃項目，項目號：131KY08；浙江省科技計劃項目，項目號：2015C33224。

2015-09-08

王歡(1991-)，女，湖北黃岡人，研究方向：制藥工程專業。E-mail：1428064232@qq.com。

李芳(1963-)，女，副教授，研究方向：納米材料的合成與分析應用。E-mail：739946380@qq.com。