荧光共振能量转移高灵敏检测汞离子和半胱氨酸.pdf

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1、Vol_33No.7分析试验室2014年7月812—814ChineseJournalofAnalysisLaboratory第33卷第7期DOI:10.13595/j.cnki.issnl000—0720.2014.0191荧光共振能量转移高灵敏检测汞离子和半胱氨酸文长春,胡坤(药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室,广西师范大学化学与药学学院,桂林541004)摘要:开发了一种简单快速的荧光探针,该探针在DNA的3’端标记荧光素并利用[T—Hg(II)一T]复合结构对荧光进行猝灭,荧光素与[T-Hg(II)-T]复合结构之间发生荧光共振能量转移。在对探

2、针链长度以及pH和反应时间等实验条件进行优化后,该荧光探针对汞离子具有较高的选择性,用于汞离子分析时检出限可以达到纳摩尔级。当加入半胱氨酸,由于形成了半胱氨酸一汞离子复合结构,[T—Hg(II)一T]复合结构被破坏,荧光强度大量的恢复。利用此原理可以对半胱氨酸进行分析,检出限也可以达纳摩尔级。该荧光探针利用一条廉价的T碱基适配体链所构筑,相比传统的荧光探针有着独特的优势。关键词:荧光共振能量转移;荧光探针;汞;半胱氨酸中图分类号:0657.3文献标识码:A文章编号:1000—0720(2014)07—0812—03Hg是一种有毒的环境污染物⋯。对比各种一定量的

3、Hg2标准液,2OL1.0×10mol/L的检测技术,光学检测(荧光或者比色)由于其方法P标准溶液,用pH8.5的Tirs—HCI缓冲液定容到简单、检出限低,是目前最方便的方法J。并且1.0mL(Hg2标准液、P标准溶液、Tirs—HC1缓冲荧光探针可以进入细胞内进行检测,研究者们一直液加入总量控制为1.0mL),漩涡振荡5S,室温反致力于开发新的可以特异性检测金属离子的荧光应3h后于入。=480nm处测定相应的荧光强度。和比色传感器。半胱氨酸测定:于一系列1.5mL离心管中加半胱氨酸,作为含有硫醇的氨基酸,是生物的入一定量的Hg2标准液,20L1.0×10m

4、ol/L生命系统中一种重要的化合物J。它不仅是酶具的P标准溶液,一定量的半胱氨酸标准液,用有催化活性的部位和抗利尿激素,在细胞功能pH8.5的Tirs—HC1缓冲液定容到1.0mL(Hg标和蛋白质结构方面也很重要。目前检测半胱氨酸准液、P标准溶液、半胱氨酸标准液、Tirs—HCI缓冲的方法也比较多,比如荧光]、高效液相色谱法液加入总量控制为1.0mL),漩涡振荡5S,室温反(HPLC)Eg2等方法。本文建立了一种简单检测汞应3h后于。=480nm处测定相应的荧光强度。离子和半胱氨酸的荧光生物传感器。2结果与讨论1实验部分2.1DNA适体探针检测汞离子和半胱氨酸

5、的方1.1试剂与仪器法设计荧光素标记的单链核酸适配体探针P,序列图1显示了基于荧光素标记核酸适配体荧光为5一1-I唧CCc—FITC(FAM)一3(生工生物工共振能量转移测定Hg2和半胱氨酸原理。在程(上海)公司);HgC1(国药上海试剂公司);半胱Hg存在下,荧光探针P与汞离子特异性结合形氨酸;所用其他化学试剂均为分析纯。成[T.Hg(II)一T]‘‘三明治”结构,据文献报道可能Ls一55型荧光光谱仪(美国PerkFn.Elmer公是由于荧光素与[T—Hg(II).T]间发生荧光共振能司)。量转移,荧光被猝灭,荧光共振能量转移过程中1.2汞离子和半胱氨酸的测

6、定方法荧光的猝灭根据Stern.Volmer方程式得以证明¨,汞离子测定:于一系列1.5mL离心管中加入荧光猝灭的强度跟加人Hg的量有直接的关系,收稿日期:2014-02—21基金项目:广西自然科学基金项目(2013GXNSFBA019044)资助E·mail:wcchun@163.COB第7期文长春等:荧光共振能量转移高灵敏检测汞离子和半胱氨酸从而可以实现对Hg检测;当加入半胱氨酸时,由于半胱氨酸与Hg的结合能力强于T—Hg键,[T.Hg(II)-T]‘‘三明治”结构中的Hg与半胱氨酸结合,导致该结构解链,荧光得以恢复,从而可以实现对半胱氨酸的检测。0、^^

7、^●匕===>O图2体系在不同浓度的Hg存在下的荧光光谱图Fig.2Fluorescencespectraofthesystemwithdiferent、^^^●一OconcentrationsofHgFITC—DNA1半胱氨酸Hg抖图1基于荧光素标记的适体探针检测汞离子和半胱曲线从上到下对应Hg浓度依次为0,0.005,0.01,0.05,氨酸原理图0.1,0.2,0.3,0.5,0.8,1,2,5,10,20~mol/L;PT浓度:2.0Fig.1PrincipleschemeofdetectionofHandcysteine×10~mo]/L;Tirs—

8、HC1浓度:0.O1mol/L(pH8

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