辣根過氧化物酶（HRP）是一種來源于辣根的含有鐵離子的糖蛋白,可用于生化分析且在過氧化氫存在時能催化苯酚等物質(zhì)氧化,HRP可與許多物質(zhì)復合進而改善性能并拓寬其應用。采用一步水熱法合成了平均尺寸約2 nm的氟摻雜的熒光碳點（F-CDs）。所得F-CDs在紫外燈下發(fā)黃綠色熒光且具有明顯的激發(fā)光依賴性和濃度依賴性,以硫酸喹啉鹽為參比計算出其相對量子產(chǎn)率高達45.6%。研究表明,F-CDs在Hela細胞內(nèi)具有較好顯影性能,F-CDs可與HRP形成穩(wěn)定的復合物（F-CDs/HRP）,該復合物不僅保留酶氧化2,2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）的能力,還保留著F-CDs優(yōu)異的熒光性能。此外,加入過氧化氫的濃度影響F-CDs/HRP催化氧化ABTS的能力。在低溫如4℃時,F-CDs/HRP復合物仍然可以迅速催化氧化ABTS,能通過溶液顯色程度來定性分析F-CDs/HRP中HRP的催化活性。因此,F-CDs/HRP復合物有應用于免疫熒光分析的潛力。 

【文章來源】：生物學雜志. 2020,37(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

F-CDs的TEM圖(A),粒徑統(tǒng)計圖(B)和HRTEM圖(C)

圖2-A為F-CDs的XPS總譜,表明F-CDs表面存在C、N、O和F 4種元素,其中F含量為1.78%(原子比),說明有少量F原子被摻雜到F-CDs的表面。圖2-B是用高斯函數(shù)擬合分峰后的F1s譜圖,在684.93 eV[17]和687.95 eV[18]出現(xiàn)兩個峰,表明F-CDs表面摻雜的F原子存在兩種化學鍵合方式,分別對應于半離子型C-F鍵和共價型C-F鍵。圖2-C為F-CDs的UV-Vis吸收光譜(紅線)和PL發(fā)射光譜(藍線),顯示在262 nm處有一個明顯的吸收峰,在429 nm處還有一個較弱的吸收峰。其中262 nm處的吸收峰,可歸因于F-CDs碳核中π-π*電子躍遷[19],而429 nm處的弱吸收峰可能與F-CDs表面基團或雜原子摻雜有關。與之相對應的,當激發(fā)波長為317 nm時,F-CDs出現(xiàn)兩個PL發(fā)射峰:位于522 nm的主峰和位于472 nm的肩峰,說明F-CDs可能有兩個發(fā)光中心。圖2-D中F-CDs的水溶液在可見光下呈現(xiàn)基本透明,但在紫外光照射下發(fā)出明亮的黃綠色熒光。以硫酸喹啉為參比,采用定波長的方法(激發(fā)波長為360 nm),測得F-CDs的相對量子產(chǎn)率達45.6%。圖3-A、B顯示當激發(fā)波長從320 nm逐漸增大到460 nm時,F-CDs的熒光強度先升后降,并且發(fā)射波長紅移,表明F-CDs的光致發(fā)光具有明顯的激發(fā)光依賴性。圖3-C、D顯示在激發(fā)波長371 nm下,濃度依次為0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、3.0和4.0 mg/mL的F-CDs水溶液的PL光譜圖,可明顯看出隨著濃度的增加F-CDs的熒光強度先增后減,其發(fā)射波長也發(fā)生紅移,但是當濃度最大增加到4.0 mg/mL時,出現(xiàn)了F-CDs熒光猝滅的趨勢。圖3-E是F-CDs濃度為200 μg/mL時,與Hela細胞共培養(yǎng)4 h后的激光共聚焦顯微鏡成像的圖片,基于F-CDs優(yōu)異的光學性能可以實現(xiàn)細胞顯影。

圖3 F-CDs在不同激發(fā)波長(A、B)和不同濃度下的PL圖及歸一化圖(C、D)和 F-CDs與Hela細胞共培養(yǎng)后的熒光顯微鏡成像圖(E)進一步研究了在較低溫度如4 ℃下,H2O2對F-CDs/HRP復合物催化氧化ABTS的影響。當ABTS被氧化為ABTS自由基時,在417 nm附近有明顯的吸收峰,且溶液會變成墨綠色,顏色的深淺由溶液中ABTS自由基的數(shù)量決定,故可通過溶液的顯色程度來表示ABTS被氧化的程度。當加入H2O2的濃度較低時,F-CDs/HRP-ABTS混合溶液在417 nm處的吸光度值與H2O2的濃度基本成線性關系(圖5-A),且線性擬合方程為:y=47.26x+0.0384(相關系數(shù)R2 = 0.995),可定量分析溶液中H2O2的濃度。但隨著加入H2O2的濃度越來越高,ABTS被完全氧化,此時H2O2濃度對吸光度的值就沒有太大影響。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]納米碳點的制備與應用研究進展[J]. 胡超,穆野,李明宇,邱介山.  物理化學學報. 2019(06)



本文編號：3097871