基于核酸适体修饰的纳米通道分离β-雌二醇和雌酮的研究.pdf

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1、第42卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第5期2014年5月ChineseJournalofAnalyticalChemistry623～628DOI：10．3724／SP．J．1096．2014．30662《研究报告《写基于核酸适体修饰的纳米通道分离一雌二醇和雌酮的研究柳悦代国帅谢利黄杉生(上海师范大学生命与环境科学学院，上海200234)摘要建立了修饰金纳米通道分离／3一雌二醇和雌酮的新方法。以聚碳酸酯膜为模板，基于模板合成一化学沉积原理，在其表面及膜孔内壁均匀沉积纳米金层，得到一定孔径的金纳米通道，利用扫

2、描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对其进行研究表征，制备得到均一、可靠的金纳米通道膜。在制备好的金纳米通道表面，通过分子自组装的方式将／3．雌二醇核酸适体修饰在金纳米通道内，得到对一雌二醇具有选择性的纳米通道。卢一雌二醇较容易通过修饰后的纳米通道，而雌酮不易通过。考察了卢一雌二醇和雌酮在．雌二醇核酸适体修饰的金纳米通道的迁移特性，以此实现二者的分离。利用50nm聚碳酸酯膜沉积金3h，得到孔径约20nm金纳米通道膜，在O．5mmol／LTris—HC1缓冲溶液(pH7．4)中，进样池浓度为1．76x10mol／L的／3

3、一雌二醇和雌酮，分离度达到1．76。关键词纳米通道膜；适体；／3一雌二醇；分离1引言在食用动物饲养和化妆品生产过程中存在滥用激素的现象，导致肉类、蛋类、乳制品类及化妆品中抗生素和激素残留污染问题¨'2J。大量文献表明，人体摄人这些激素类物质，特别是雌激素类物质，可能导致与内分泌相关的肿瘤和生育缺陷，损害肝脏和肾脏，还会对婴儿和青少年的生长发育造成严重影响曲；此外，因激素具有特殊的美容功效，常被一些生产商非法添加到各类化妆品中，对广大消费者的健康产生潜在威胁。因此，激素对人健康的严重威胁已成为人们关注的热点。为了遏制食品和

4、化妆品中激素的污染，严格控制产品质量，确保使用安全，迫切需要建立雌激素类物质分离分析新方法。目前，用于激素类物质分析的常用方法有传感器法引、放射免疫法]、酶联免疫法¨、气相色谱法和高效液相色谱法，利用这些方法对食品和化妆品中雌三醇、雌二醇、炔诺酮、雌酮、己烯雌酚、己二烯雌酚及己烷雌酚等多种雌激素的分离分析方法进行了研究，取得了较好的效果。但是，这些方法复杂，且常由于需要对试样衍生化处理而分析周期较长。特别是一雌二醇(-Estradiol，雌甾-1，3，5(10)一三烯一3，17／3一二醇，C18H24O2，E2)和雌酮(

5、Estrone，3一羟雌甾1，3，5(10)一三烯一17-酮，C。HO：)这两种天然雌激素，结构非常相似，很难实现分离，因此，发展准确、快速、灵敏和高效的分离检测该类污染物的方法，对国民健康和经济发展具有重要意义。自1995年Baker等¨报道利用膜板法在聚合物模板化学沉积制备纳米通道膜以来，纳米通道技术已成功用于癌细胞¨、DNA”和蛋白质¨¨驯等物质的分离。本研究在金纳米通道内修饰．雌二醇的核酸适体，得到对卢一雌二醇具有特定选择性的金纳米通道膜。利用．雌二醇与雌酮结构上的异和适配体对二者的选择性，在一定程度上实现二者分

6、离。为有机小分子的分离分析提出一种新方法，也为分离分析其它核酸适配体亲和性不同的雌激素提供一个新思路。2实验部分．2．1仪器与试剂‘，场发射扫描电子显微镜(FESEM)，透射电子显微镜(TEM)，日本JEOL公司；ZetasizerNano粒径电2013-09-09收稿；2014-01—15接受本文系国家自然科学基金(No21275100)资助E—mail：sshuang@shnu．edu．ca626分析化学第42卷宴星0g宝暑景．Q鲁鲁8§写8U图5(A)El、E2在修饰前的纳米通道内的迁移量随时间变化；(B)E1、E

7、2在修饰后的纳米通道内的迁移量随时间变化Fig．5Transpo~ofestrone(E1)andE2throughgoldnanochannelsmembraneversetime(A)；Transpo~ofE1andE2throughaptamermodifiednanotubemembraneversetime(B)3．4纳米通道孔径对-雌二醇迁移的影响考察了纳米通道孔径对E2和E1分离的影响蔓(图7)。通常，沉积时间越长，纳米通道的内径越星小。采用孑L径为50nmPC膜，当沉积时间分别为1，宝3和4h时，得到的金

8、纳米通道孔径依次约为3O，2O2'l苦和10llm。修饰适体后，迁移6h，按前述实验方法测鲁兰定E2和E1进人渗透池的量。由图7可见，在沉积38h获得的纳米通道膜中二者迁移差别较大，分离效果较好。这可能是因为若孔径太小，E2和E1都不易迁移；孔径太大，则二者主要靠浓差渗透迁移，这时图6E1、E2混合组分在核酸修饰的纳