水溶性cdse-cds核壳纳米晶与牛血清白蛋白的相互作用论文

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1、水溶性CdSe/CdS核壳纳米晶与牛血清白蛋白的相互作用论文林成芳，黄风华，蓝亚玲，程陈，王锐环【摘要】目的探讨以半胱氨酸（Cys）表面修饰的CdSe/CdS核壳纳米晶（CdSe/CdS/Cys）在标记牛血清白蛋白中的应用。方法用紫外及荧光光谱法研究CdSe/CdS/Cys纳米晶与牛血清白蛋白的相互作用。结果标记牛血清白蛋白后CdSe/CdS/Cys纳米晶的荧光发射峰强度明显增强。结论新型CdSe/CdS/Cys纳米晶可用于标记牛血清白蛋白，标记牛血清白蛋白的CdSe/CdS/Cys的吸收及发射光谱变化可能是由于二者之间存在配位以及静电相互作用。【关键词】纳米结构；生物学标记；牛血清白蛋白

2、；光谱分析由于半导体纳米晶具有量子尺寸效应和表面效应，因而展现出独特的物理和化学特性，具有优良的光谱特征和光化学稳定性.freelg溶解于二次水，并定容至100mL，放置于4℃冰箱保存，作为储备液。往10mL容量瓶中加入一定量的纳米晶溶胶及一定体积的1×104mol/LBSA溶液，用TrisHCl缓冲液（pH7.4）稀释至10mL，静置1h，扫描荧光光谱（λex＝420nm）及紫外吸收光谱。2结果2.1水溶性CdSe/CdS/Cys纳米溶液及牛血清白蛋白的荧光光谱水溶性CdSe/CdS/Cys纳米溶液的激发和发射光谱见图1A，该纳米粒子发射峰位于567nm，是一强的荧光发射峰（λex＝

3、420nm）。牛血清白蛋白的发射峰位于345nm与666nm处（图1B，λex＝275nm）。牛血清白蛋白的荧光与水溶性CdSe/CdS/Cys纳米晶的在测定过程中互不干扰。2.2CdSe/CdS/Cys核壳纳米晶与牛血清白蛋白作用的光谱分析2.2.1CdSe/CdS/Cys核壳纳米晶与牛血清白蛋白作用的紫外吸收分析CdSe/CdS/Cys核壳纳米晶浓度一定，不断增加BSA的浓度所得吸收光谱见图2。随着BSA的浓度从0增加到4×105mol/L，纳米晶的吸光度逐渐减弱，在457nm处出现一等吸收点。2.2.2CdSe/CdS/Cys核壳纳米晶与牛血清白蛋白作用的荧光分析25℃下CdSe/

4、CdS/Cys核壳纳米晶与CdSe/CdS/CysBSA在不同pH的TrisHCl缓冲液体系中的荧光图谱见图3。a,b，c,d,e曲线为CdSe/CdS/Cys核壳纳米晶在pH为5，6，7.4，8，9下的荧光曲线，而f,g,h,i,j分别为CdSe/CdS/CysBSA在pH为5，6，7.4，8，9下的荧光曲线。用公式ΔF＝FCdSe/CdS/Cys-BSAFCdSe/CdS/Cys（式中F为荧光强度值）求出各pH下的两种溶液体系的荧光强度差值ΔF，再用ΔF对pH作图，可得图4。由图4可以看出，随着pH的增大，ΔF逐渐增大，当pH为7.4时，ΔF最大，也即敏化程度最大，继续增大pH，

5、则ΔF则减小。可见pH＝7.4时，BSA对该纳米晶的敏化程度最大。对CdSe/CdS/Cys核壳纳米晶与不同物质的量的牛血清白蛋白相互作用情况进行荧光光谱研究发现，以420nm激发，该核壳纳米晶的荧光发射峰位于569nm处，在纳米晶浓度不变的条件下，往纳米晶溶液中加入牛血清白蛋白，发射峰强度明显增强，峰的位置略有红移（图5）。2.2.3猝灭常数的测定对牛血清白蛋白与不同物质的量的CdSe/CdS/Cys核壳纳米晶相互作用情况进行荧光光谱研究（pH＝7.4）发现，以275nm激发，当BSA浓度一定时，往BSA溶液中加入不同浓度的CdSe/CdS/Cys核壳纳米晶，随着CdSe/CdS/Cys

6、核壳纳米晶浓度逐渐增大，牛血清白蛋白的荧光强度急剧下降，CdSe/CdS/Cys核壳纳米晶浓度为5.0×10-4mol/L时，牛血清白蛋白荧光几乎被完全猝灭，纳米晶猝灭了牛血清白蛋白的荧光（图6）。一般地，猝灭剂对荧光体的猝灭作用可用SternVolmer方程式描述为：F0/F=1+Kqτ0Q＝1+KsvQ其中F0、F分别为未加猝灭剂时和加入猝灭剂时的荧光强度。Kq为双分子猝灭过程的速率常数，τ0为没有猝灭剂存在下荧光分子的平均寿命。Q代表的是猝灭剂，Q代表猝灭剂的浓度，Ksv称为SternVolmer猝灭常数，它可以大致反应出猝灭剂和荧光体之间相互作用的情况。当猝灭剂浓度低时服从St

7、ernVolmer方程式，由荧光强度F0/F对猝灭剂作图可以得到斜率Ksv即SternVolmer猝灭常数。CdSe/CdS/Cys核壳纳米晶浓度a:0;b:0.25;c:0.5;d:0.75;e:1.0;f:1.25;g:1.5;h:2.0;i:2.5;j:5.0(×10-4mol/L).λex＝275nm.图625℃，不同浓度BSA的CdSe/CdS/Cys核壳纳米晶溶液中的荧光图谱Fig6Fluorescenc