论文摘要：基于金纳米粒子距离依赖光学性质的化学发光共振能量转移体系的分析应用研究

摘要：化学发光共振能量转移是将能量由化学发光反应的供体分子传递给合适的能量受体分子。与荧光共振能量转移相比，化学发光共振能量转移不需要激发光源，降低了背景光的干扰，消除了体系的荧光漂白，减少了自发荧光。
金纳米材料具有高的摩尔吸收系数，距离依赖的光学性质，在光学检测中引起人们的广泛关注。金纳米粒子(Gold nanoparticles, AuNPs)具有容易合成与修饰，稳定性高，生物相容性好等优点，是研究最广泛的纳米材料之一。
本论文首先对化学发光共振能量转移体系进行了综述。随后利用AuNPs距离依赖的光学性质构建了一类免标记，无需衍生的化学发光共振能量转移检测平台，并用于非荧光有机小分子化合物的检测。荧光素分子吸收双(2,4,6–三氯苯)草酸酯与过氧化氢反应释放的化学能跃迁到激发态，激发态的荧光素分子返回基态时，伴随着最大发射波长位于521.6 nm的光辐射。分散态的AuNPs为红色，最大吸收波长位于520.0 nm。由于分散态AuNPs的吸收光谱与双(2,4,6–三氯苯基)草酸酯–过氧化氢–荧光素体系的化学发光光谱很好的重叠，激发态的荧光素分子将自身能量转移给分散态的AuNPs，导致体系化学发光信号的降低。分析物的存在诱导AuNPs从分散态转向聚集态，溶液的颜色从红色变为紫色，甚至蓝色。分散态的AuNPs位于520.0 nm最大吸收波长的吸光度显著降低，溶液的最大吸收波长红移至721.0 nm。聚集态AuNPs的吸收光谱不再与双(2,4,6–三氯苯基)草酸酯–过氧化氢–荧光素体系的化学发光光谱相重叠，化学发光共振能量转移不能发生，体系的化学发光信号得到恢复。具体研究工作如下：
一、化学发光共振能能量转移检测6–巯基嘌呤
6–巯基嘌呤是一种具有免疫抑制作用的抗癌药物。6–巯基嘌呤分子结构中的巯基(–SH)可以通过形成Au–S键自组装于AuNPs表面上，使得AuNPs的聚集状态发生改变，吸收波长红移，聚集态AuNPs的吸收光谱不再与双(2,4,6–三氯苯基)草酸酯–过氧化氢–荧光素体系的化学发光光谱相重叠，化学发光信号得到恢复。Cu2+的存在加剧了AuNPs的聚集程度，缩短了检测时间，提高了检测灵敏度。在优化的实验条件下，该方法测定6–巯基嘌呤的线性范围为9.0×10–9–1.8×10–5 mol/L，检出限为6.2×10–10 mol/L，相对标准偏差为2.0﹪(9.0×10–7 mol/L 6–巯基嘌呤溶液，n=11)。该方法已用于血清中6–巯基嘌呤的含量测定。
二、化学发光共振能量转移检测三聚氰胺
三聚氰胺是一种三嗪类含氮杂环有机化合物。三聚氰胺可诱导AuNPs的聚集，这一现象被用于构建三聚氰胺的比色和光度分析方法。本文基于三聚氰胺可诱导AuNPs聚集这一现象，发展了一种高灵敏测定三聚氰胺的化学发光共振能量转移分析新方法。在优化的实验条件下，相对化学发光强度与三聚氰胺浓度的对数在3.2×10–13 –3.2×10–7 mol/L范围内呈线性关系。该方法的检出限为9.5×10–14 mol/L三聚氰胺。对浓度为3.2×10–10 mol/L三聚氰胺溶液平行测定11次，相对标准偏差为3.3﹪。该方法已被用于牛奶中三聚氰胺含量的测定。
本论文构建的化学发光共振能量转移检测方法不需要对分析物进行标记和衍生，操作过程简单，耗时少；同时由于AuNPs高的摩尔吸光系数和化学发光检测方法本身的高灵敏度，使得方法具有高的灵敏度。这种基于纳米材料的化学发光共振能量转移体系也可以用于其它可引起纳米材料聚集状态发生变化的其他非荧光化合物的测定之中，如其它有机小分子和重金属离子。如采用功能化的纳米材料，这一化学发光共振能量转移检测平台也有望用于免疫测定和核酸杂交的研究之中。

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