基于大小银二聚体手性信号的超灵敏检测磺胺二甲氧嘧啶的方法

摘要

基于大小银二聚体手性信号的超灵敏检测磺胺间二甲氧嘧啶的方法，属于材料化学领域。本发明主要内容包括不同粒径大银和小银纳米粒子的合成，大小银二聚体的组装，并对其进行TEM表征和CD信号测试，基于大小银二聚体手性信号进行磺胺间二甲氧嘧啶检测。本发明首先通过大小银的二聚体组装体强的手性信号实现了磺胺二甲氧嘧啶的快速超灵敏检测。

说明书

技术领域

一种基于大小银二聚体手性信号的超灵敏检测磺胺二甲氧嘧啶的方法，属于材料化学领域。

背景技术

由于自身尺寸大小，纳米结构材料具有独特的理化性质，成为当前材料研究最活跃的领域之一。最近几十年，银纳米粒子由于其独特的物理化学性质（如小尺寸效应、表面效应、量子隧道效应、介电限域效应、宏观量子隧道效应等），尤其银纳米材料还具有良好的抗菌活性，已经成为许多基础研究与应用研究所关注的对象。纳米材料的自组装是纳米技术的一个研究热点，原因在于自组装纳米材料能够表现出不同于单分散的纳米粒子的独特的光学、电学、磁学和化学性质，通过研究自组装材料的性质可以更好地理解宏观材料的物理和化学性质。圆二色谱（CD）的原理是由不对称分子组成的物质是光学各向异性的，物质对R和L两种圆偏振光吸收程度不同的现象称为圆二色性。这种吸收程度的不同与波长的关系称圆二色谱，是一种测定分子不对称结构的光谱法。

本发明首先通过在不同粒径的大银和小银纳米粒子的表面修饰磺胺二甲氧嘧啶的适配体及其互补序列，进行二聚体组装，并对其手性性质进行了研究和探讨。加入不同浓度的磺胺二甲氧嘧啶溶液，对二聚体的手性信号进行测试，以达到对磺胺二甲氧嘧啶的传感检测目的，检测线可达到0.45pM。

发明内容

本发明的目的是提供基于大小银二聚体手性信号的超灵敏检测磺胺二甲氧嘧啶的方法。

本发明的技术方案：基于大小银二聚体手性信号的超灵敏检测磺胺二甲氧嘧啶的方法，包括不同粒径大银和小银纳米粒子的合成，大小银二聚体的组装及结构表征和手性测试，用二聚体检测磺胺二甲氧嘧啶。

具体步骤：

（1）大小银纳米粒子的合成

根据ZL 201110274220.X的权利要求书进行25 nm和10 nm银纳米粒子的合成；

首先是25 nm银纳米粒子的合成：取20 mL超纯水与12 mL质量分数1%的聚乙烯吡咯烷酮混合，再加入0.6 mL 0.01mol/L的硼氢化钠水溶液，并进行冰浴保护。然后，将5 mL质量分数为1%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液和5 mL质量分数为0.15%的硝酸银水溶液同时以30mL/h的速度用注射泵加入到上述溶液中，注意边搅拌边加入，待加入结束后，继续搅拌10 min，即得到25 nm银纳米粒子。

10 nm银纳米粒子的合成：取20 mL超纯水与5 mL质量分数1%的聚乙烯吡咯烷酮混合，再加入0.6 mL 0.01mol/L的硼氢化钠水溶液，并进行冰浴保护。然后，将5mL质量分数为1%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液和5mL质量分数为0.085%的硝酸银水溶液同时以30mL/h的速度用注射泵加入到上述溶液中，注意边搅拌边加入，待加入结束后，继续搅拌10 min，即得到10 nm银纳米粒子。

（2）大小银二聚体的组装

在大银和小银表面分别可控修饰一个磺胺二甲氧嘧啶的适配体和其互补序列，进行杂交，通过电镜TEM和园二色谱CD对组装体的结构和手性信号进行表征和测试。

适配体：  5′-SH-AAAAAAAAAG AGGGCAACGA GTGTTTATAGA-3′，

互补序列：5′-SH-AAAAAAAAAG AGGGCAACGA GTGTTTATAGA-3′。

（3）磺胺二甲氧嘧啶的检测

将磺胺二甲氧嘧啶加入已组装好的大小银二聚体中，反应10 min，进行CD测试。

所述大小银二聚体的组装：

取50 mL已浓缩好的大银及小银分别和50 mL巯基修饰的磺胺二甲氧嘧啶的适配体及其互补序列进行偶联，过夜反应，分别8000 r/min及12000r/min离心10 min，弃上清，后用50 mL的超纯水分散沉淀，待用；

将50 mL大银-适配体和50 mL小银-互补序列于100 mL的缓冲液中，杂交反应12 h，组装产物离心10 min，弃上清，后用100 mL的超纯水分散，进行TEM和CD表征。

所述磺胺二甲氧嘧啶的检测：

取100 mL的大小银二聚体组装体，加入10 mL不同浓度0～1 ng/mL的磺胺二甲氧嘧啶，反应10 min，进行CD测试。

本发明的有益效果：基于手性信号作为检测信号，不仅稳定而且检测限低，而银纳米粒子在红外区具有最强的等离子共振峰。本发明组装了大小银二聚体并显示较强的手性信号，基于强的手性强度进行磺胺二甲氧嘧啶的检测，可以大大提高检测的灵敏度。

附图说明

图1  大小银二聚体组装结构的TEM图。

图2  不同浓度磺胺二甲氧嘧啶下大小银手性信号。

图3  基于大小银二聚体组装结构进行磺胺二甲氧嘧啶检测标准曲线。

具体实施方式

实施例1 基于大小银二聚体手性信号的超灵敏检测磺胺二甲氧嘧啶的方法

（1）大银和小银纳米粒子的合成：

根据ZL 201110274220.X的权利要求书进行大小银纳米粒子的合成。取20 mL超纯水与12 mL质量分数1%的聚乙烯吡咯烷酮混合，再加入0.6 mL 0.01mol/L的硼氢化钠水溶液，并进行冰浴保护。然后，将5 mL质量分数为1%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液和5 mL质量分数为0.15%的硝酸银水溶液同时以30mL/h的速度用注射泵加入到上述溶液中，注意边搅拌边加入，待加入结束后，继续搅拌10 min，即得到25 nm银纳米粒子。

取20 mL超纯水与5 mL质量分数1%的聚乙烯吡咯烷酮混合，再加入0.6 mL 0.01mol/L的硼氢化钠水溶液，并进行冰浴保护。然后，将5mL质量分数为1%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液和5mL质量分数为0.085%的硝酸银水溶液同时以30mL/h的速度用注射泵加入到上述溶液中，注意边搅拌边加入，待加入结束后，继续搅拌10 min，即得到10 nm银纳米粒子。

将合成好的1 mL的25 nm和1 mL的10 nm的银纳米粒子分别8000r/min和12000r/min离心10min，弃上清，后用200 mL的超纯水分散沉淀，待用。

（2）大小银二聚体的组装：

取50 mL已浓缩好的大银和小银分别和50 mL巯基修饰的磺胺二甲氧嘧啶的适配体及其互补序列进行偶联，过夜反应，分别8000r/min及12000r/min离心10 min，弃上清，后用50 mL的超纯水分散沉淀，待用。

将50 mL大银-适配体和50 mL小银-互补序列于100 mL的缓冲液中，杂交反应12 h，组装产物离心10 min，弃上清，后用100 mL的超纯水分散，进行TEM和CD表征。

（3）磺胺二甲氧嘧啶的检测：

取100 mL的大小银二聚体组装体，加入10 mL磺胺二甲氧嘧啶溶液，浓度范围为0，0.001，0.005，0.01，0.05，0.1，0.5，1 ng/mL，反应10 min，进行CD测试。最低检测限达0.45 pM。

适配体：5′-SH-AAAAAAAAAGAGGGCAACGAGTGTTTATAGA-3′，

 

互补序列：5′-SH-AAAAAAAAAGAGGGCAACGAGTGTTTATAGA-3′。