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