基于生物相容的银纳米簇构建荧光“开-关-开”策略检测小分子药物

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银纳米簇(Ag NCs)是由几个至几百个银原子组成,具有超小的尺寸、强大的发光性能、良好的生物相容性、易于制备等优点。近年来,以Ag NCs作为理想探针的荧光分析法已广泛用于各种重金属离子、小分子、生物大分子、细菌等检测。这种免标记的荧光方法可避免传统有机染料的光漂白、容易聚集等缺点;也可避免传统色谱法繁琐的操作过程以及精密仪器的使用;另外,所建立的荧光方法还可通过引入的荧光猝灭剂降低背景信号,实现高灵敏检测靶物。因此,本文通过制备生物相容的模板包被的Ag NCs,建立简便、快速、低成本、高灵敏的荧光“开-关-开”策略,并实现对人体液及相关药物制剂中小分子药物的检测。研究内容包括以下两个部分:第一部分:基于铜离子介导的银纳米簇探针检测阿仑膦酸钠基于Cu2+介导的Ag NCs探针建立了一种检测阿仑膦酸钠(ALDS)的荧光分析新方法。ALDS是一种重要的治疗骨质疏松症的药物,定量检测体液及其相关制剂中ALDS的含量对其质量控制和提高药物疗效具有重要意义。在此,以DNA为模板合成高发光性能的DNA-Ag NCs探针(开),而Cu2+可选择性地与DNA-Ag NCs结合,从而猝灭其荧光(关);当加入ALDS后,Cu2+与ALDS间的较强的结合作用使得DNA-Ag NCs的荧光恢复(开)。基于上述原理,实现了荧光“开-关-开”式策略定量检测ALDS,线性范围为800 pmol/L200μmol/L,检测限低至100 pmol/L。方法简便、灵敏度高、检测范围宽,并且可用于人体尿液、血清样品以及片剂中ALDS的检测。第二部分:基于银纳米簇-二氧化锰纳米片复合探针检测异烟肼利用Ag NCs-Mn O2纳米片的复合探针建立了一种荧光“开-关-开”策略检测异烟肼(INH)。INH是一种有效的、不可缺少的基础抗结核药物,已广泛用于结核病的防治。INH的治疗效果及患者的健康与其药物剂量密切相关。因此,检测人体体液中的INH浓度及定量检测制剂中INH含量对实现结核病的有效治疗具有重要意义。在此,以聚甲基丙烯酸钠(PMAA)为模板合成稳定的PMAA-Ag NCs荧光探针(开),Mn O2纳米片通过荧光共振能量转移(FRET)有效地猝灭其荧光(关);当引入INH后,Mn O2纳米片被还原成Mn2+,荧光再次恢复(开)。通过“开-关-开”式荧光检测的设计,可实现对INH高灵敏检测,线性范围为0.8μmol/L200μmol/L,检测限为476 nmol/L。方法简便、快速、灵敏度高、成本低、环保。另外,方法还具有较强的实用性和抗干扰性,可用于人体液和药物制剂中INH的检测。
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