發(fā)布時(shí)間：2017-07-17 14:30

  本文關(guān)鍵詞：熒光碳點(diǎn)的合成及與人血清白蛋白和過氧化氫酶的相互作用

  更多相關(guān)文章： 熒光碳點(diǎn) 人血清白蛋白 過氧化氫酶 熒光猝滅 相互作用 微量熱泳動(dòng)法

【摘要】：熒光碳點(diǎn)作為近幾年來發(fā)展迅速的新型碳納米材料,具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、光學(xué)性能優(yōu)異、生物相容性好、生物毒性低、易于進(jìn)行表面功能化等優(yōu)點(diǎn),引起了研究者們的極大關(guān)注。但是由于未加修飾的熒光碳點(diǎn)的熒光性能很弱而且熒光量子產(chǎn)率很低,無法直接應(yīng)用在熒光標(biāo)記和生物成像中。為了進(jìn)一步提高碳點(diǎn)的熒光性能,除了選擇更合適的碳源和更加有效的制備方法之外,還可以對(duì)碳點(diǎn)的表面進(jìn)行化學(xué)修飾,從而提高其熒光性能,使其更適用于進(jìn)行生物分析等研究。目前,因?yàn)闊晒馓键c(diǎn)更多的被應(yīng)用在細(xì)胞標(biāo)記或者生物成像領(lǐng)域中,當(dāng)其進(jìn)入生物體中后,可能會(huì)和生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)或核酸發(fā)生相互作用,導(dǎo)致蛋白質(zhì)或核酸的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,失去生理活性。因此在本論文中,我們模擬生理?xiàng)l件,研究了熒光碳點(diǎn)與蛋白質(zhì)之間的相互作用,為發(fā)展功能化、安全的熒光碳點(diǎn)提供實(shí)驗(yàn)參考和理論依據(jù),并且為碳點(diǎn)在生物領(lǐng)域的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。首先,我們合成了未加修飾的熒光碳點(diǎn)以及表面連接有氮、硫和硼元素的熒光碳點(diǎn),并采用熒光光譜、紫外光譜、紅外光譜、元素分析、透射電鏡等手段對(duì)所合成的碳點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)的表征。所合成的碳點(diǎn)呈現(xiàn)良好的球形,具有很好的分散性,粒徑在20 nm以下;元素分析和紅外光譜結(jié)果表明在熒光碳點(diǎn)的表面上成功的連接上雜原子N、S和B。同時(shí),在碳點(diǎn)的表面上摻雜了雜原子后,其熒光量子產(chǎn)率有了明顯的提高。其次,我們分別利用了碳點(diǎn)的熒光和人血清白蛋白的熒光,采用微量熱泳動(dòng)法和熒光光譜法研究了模擬生理?xiàng)l件下以上四種熒光碳點(diǎn)和人血清白蛋白的相互作用。結(jié)果表明,這四種熒光碳點(diǎn)能夠與人血清白蛋白相結(jié)合生成復(fù)合物,并確定了二者的結(jié)合常數(shù)、結(jié)合位點(diǎn)數(shù)以及作用力類型。利用位點(diǎn)取代的方法確定了碳點(diǎn)與人血清白蛋白的結(jié)合位點(diǎn)為Site?位點(diǎn)。傳統(tǒng)的熒光光譜方法和微量熱泳動(dòng)法所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。同步熒光光譜、三維熒光光譜以及圓二色譜的結(jié)果表明,熒光碳點(diǎn)的加入對(duì)于人血清白蛋白的結(jié)構(gòu)并沒有產(chǎn)生影響。最后,我們利用相似的方法在近生理?xiàng)l件下對(duì)各熒光碳點(diǎn)和過氧化氫酶的相互作用進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明各熒光碳點(diǎn)可以猝滅過氧化氫酶的固有熒光,同時(shí)過氧化氫酶也可以猝滅碳點(diǎn)的熒光,二者的猝滅機(jī)制是形成新的復(fù)合物的靜態(tài)猝滅方式。通過計(jì)算獲得了不同溫度下熒光碳點(diǎn)和過氧化氫酶相互作用的結(jié)合常數(shù)以及熱力學(xué)參數(shù)。同步熒光光譜、三維熒光光譜以及圓二色譜結(jié)果證明各熒光碳點(diǎn)的加入對(duì)過氧化氫酶的結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響。此外,我們還利用了過氧化氫酶對(duì)過氧化氫的催化作用,研究了各熒光碳點(diǎn)對(duì)過氧化氫酶活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,各熒光碳點(diǎn)與過氧化氫酶的作用力越強(qiáng),則碳點(diǎn)對(duì)過氧化氫酶活性的抑制率就越高(與微量熱泳動(dòng)方法25℃下所得結(jié)果相比較)。碳點(diǎn)與酶的親和力和對(duì)酶的活性的抑制具有一定的正相關(guān)性。因此,熒光碳點(diǎn)和酶相互作用時(shí),可能會(huì)對(duì)酶的活性具有一定的影響。
【關(guān)鍵詞】：熒光碳點(diǎn) 人血清白蛋白 過氧化氫酶 熒光猝滅 相互作用 微量熱泳動(dòng)法
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.3;O613.71
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 熒光碳點(diǎn)11-14
• 1.1.1 熒光碳點(diǎn)的綜述11
• 1.1.2 熒光碳點(diǎn)的性質(zhì)11-12
• 1.1.3 熒光碳點(diǎn)的合成方法12
• 1.1.4 熒光碳點(diǎn)的修飾12-14
• 1.2 人血清白蛋白和過氧化氫酶綜述14-16
• 1.2.1 人血清白蛋白的介紹14-16
• 1.2.2 過氧化氫酶的介紹16
• 1.3 納米粒子和蛋白質(zhì)相互作用的研究意義和方法16-21
• 1.3.1 納米粒子和蛋白質(zhì)相互作用的研究意義16-17
• 1.3.2 納米粒子和蛋白質(zhì)相互作用的研究方法17-21
• 1.4 課題研究意義21
• 1.5 課題研究?jī)?nèi)容21-23
• 第二章 熒光碳點(diǎn)的合成與表征23-35
• 2.1 引言23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分23-27
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器23-24
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑24
• 2.2.3 熒光碳點(diǎn)的制備24
• 2.2.4 熒光碳點(diǎn)的修飾24-25
• 2.2.5 熒光碳點(diǎn)的表征25-27
• 2.3 結(jié)果與討論27-33
• 2.3.1 元素分析27
• 2.3.2 熒光量子產(chǎn)率Ψ27
• 2.3.3 透射電子顯微鏡（TEM）表征27-28
• 2.3.4 粒徑分析28-29
• 2.3.5 熒光光譜和紫外-可見吸收光譜29-31
• 2.3.6 紅外光譜31-33
• 2.4 小結(jié)33-35
• 第三章 熒光碳點(diǎn)和人血清白蛋白的相互作用研究35-62
• 3.1 引言35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分35-41
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器35-36
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑36
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法以及原理36-41
• 3.3 結(jié)果與討論41-61
• 3.3.1 MST實(shí)驗(yàn)的結(jié)果41-48
• 3.3.2 各熒光碳點(diǎn)和HSA的相互作用的熒光實(shí)驗(yàn)的結(jié)果48-54
• 3.3.3 各熒光碳點(diǎn)對(duì)HSA結(jié)構(gòu)的影響54-61
• 3.4 小結(jié)61-62
• 第四章 熒光碳點(diǎn)與過氧化氫酶的相互作用研究62-81
• 4.1 引言62
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分62-65
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器62
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑62-63
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法63-65
• 4.3 結(jié)果與討論65-80
• 4.3.1 MST法探究各熒光碳點(diǎn)和CAT的相互作用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果65-69
• 4.3.2 熒光法探究各熒光碳點(diǎn)和CAT相互作用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果69-72
• 4.3.3 各熒光碳點(diǎn)對(duì)CAT結(jié)構(gòu)的影響72-78
• 4.3.4 紫外分光光度法探究各熒光碳點(diǎn)對(duì)CAT酶活的影響78-80
• 4.4 小結(jié)80-81
• 第五章 結(jié)論81-82
• 參考文獻(xiàn)82-91
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷91-92
• 致謝92

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1 朱家文,武斌,陳葵,羅凌麗,周武,李水龍;離子交換層析分離純化重組人血清白蛋白[J];華東理工大學(xué)學(xué)報(bào);2002年04期

2 曹q，

本文編號(hào)：554062