利用ZnS纳米荧光探针测定奈韦拉平的方法

摘要

本发明涉及一种利用巯基乙酸修饰的ZnS纳米颗粒作为纳米荧光探针对奈韦拉平的快速测定方法，属光分析检测技术领域。本发明主要是利用ZnS纳米荧光探针与待测物奈韦拉平发生作用后荧光强度发生变化，通过荧光光谱分析对奈韦拉平进行灵敏的定量分析测定。本发明的要点是通过优化温度、加入次序、pH值和反应时间这些实验条件，在最佳条件下将荧光探针应用于奈韦拉平的定量检测。本发明的测定过程具有简单、快速、灵敏、准确等特点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用半导体纳米材料硫化锌作为荧光探针测定奈韦拉平的方法，属光分析检测技术领域。

背景技术

纳米材料作为纳米技术的重要研究对象，是现代科学研究中的一个重要方向。量子限域效应使得纳米材料与宏观体相材料相比具有许多奇异的性能，如表面效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应等。受这些效应的影响，纳米粒子表现出了有别于大块物质的特异的光、电、磁、热、力学、机械等性能，利用其特殊的发光性能，人们可以把它作为纳米荧光探针，应用到各个领域中去。与传统的有机荧光染料相比，纳米荧光探针具有更加优越的性能，例如宽且连续的激发光谱、窄且对称的发射光谱、可精确调谐的发射波长、较长的荧光寿命以及可忽略的光漂白等，这些特征使得纳米荧光探针越来越多的代替有机荧光染料应用到荧光标记、定量检测等各个方面。其中，纳米荧光探针在生命科学研究中的应用受到了高度的关注，并迅速成为一个研究的热点，已报道的大部分集中于荧光探针的识别和成像方面，如在研究与生物大分子如蛋白质、核酸、DNA之间的相互作用，细胞的荧光标记与成像以及活体成像等方面的应用。与此同时，基于荧光猝灭或增敏的荧光探针定量检测技术发展亦非常迅速。现如今被检测的物质主要有重金属离子、无机离子、蛋白质、维生素等，而利用半导体纳米粒子测定药物方面的应用还并不多见。

奈韦拉平是一种新型的非核苷类逆转录酶抑制剂，它可以抑制HIV-1的逆转录酶，抑制病毒复制，降低其致病性，具有口服吸收良好、毒性低等优点。临床上与抗逆转录病毒药物（如齐多夫定、地达诺辛）合用进行三联疗法，用于治疗艾滋病病毒感染，单独用药可用于预防HIV感染和母婴传播。患者在服用奈韦拉平时必须严格遵守剂量要求，并且在治疗期的初始8周，应该对患者情况进行严密的监测，以便及时发现潜在的严重和威胁生命的皮肤反应或严重的肝炎、肝衰竭。有报道应用奈韦拉平治疗的患者中曾产生过严重的危及生命的皮肤反应，包括Stevens-Johnson综合征(SJS)、毒性表皮坏死溶解(TEN)、以皮疹、全身症状和内脏受损为特点的过敏反应。因此，建立一种简单、快速、灵敏、准确检测奈韦拉平含量的分析方法在临床医学及药理学研究方面有着重要的意义。目前对于奈韦拉平的测定方法有：气相色谱法、高效液相色谱–UV法、高效液相色谱串联质谱法、胶束电动色谱法、毛细管区带电泳法等，但是使用纳米荧光探针测定这种药物的方法还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用半导体纳米材料硫化锌作为纳米荧光探针测定奈韦拉平药物的方法。

一种利用半导体纳米材料硫化锌作为纳米荧光探针测定奈韦拉平的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：

A.       ZnS纳米荧光探针的制备：取0.0100 g合成的白色纳米ZnS纳米颗粒于烧杯中，加入一定量的二次蒸馏水，置于自动搅拌装置上不断搅拌；向烧杯中缓慢滴入配制好的0.10 M的NaOH溶液，调节溶液的pH值至12左右；取大约2.0 ml的巯基乙酸于另一烧杯中，用二次蒸馏水将其稀释至pH值为2左右；而后用稀释后的巯基乙酸溶液逐滴加入纳米ZnS溶液中，直至溶液pH值在9左右；继续不断地搅拌上述溶液约3 h。修饰后的纳米ZnS溶液上层为溶胶，烧杯底部可见少量白色溶胶沉淀，用滴管吸取上层溶液即ZnS纳米荧光探针。

B.     荧光测试条件的选择：设置激发波长为268 nm，此波长处奈韦拉平没有吸收峰存在，而且荧光发射峰峰形较窄、强度较强；设置激发和发射狭缝宽度均为5 nm, 扫描范围设置为278 nm至350 nm；

C.     ZnS纳米荧光探针对奈韦拉平的测定：在一系列棕色、干燥的25 ml容量瓶中加入一系列已知浓度的奈韦拉平标准溶液和1 ml已经合成好的巯基乙酸修饰的ZnS溶液。然后将其用磷酸缓冲溶液稀释后定容至刻度。将配好的溶液在黑暗处放置一定的时间后做荧光测试。通过荧光光谱分析发现，ZnS纳米荧光探针的荧光强度随奈韦拉平浓度的增大而降低。在4.6 μM ~ 200 μM范围内，ZnS纳米荧光探针的相对荧光强度与此浓度范围内奈韦拉平的浓度呈线性关系。

本发明的优点和特点如下所述：

本发明利用半导体纳米粒子独特的光学特性，大的比表面积以及一些与尺寸相关的性质，把半导体纳米粒子作为纳米荧光探针去检测药物。通过优化温度、加入顺序、pH值和ZnS荧光探针与奈韦拉平的反应时间，得出了测定的最佳条件。由于量子点的光学特性依赖于它的表面性质，量子点表面与分析物质的相互作用会引起其光学性能的动态变化，因此在最佳条件下可以利用其作为荧光探针对分析物质进行检测。

本发明中的巯基乙酸修饰ZnS纳米荧光探针是一种新型的荧光试剂，通过优化测试条件，能够直接用于奈韦拉平的快速测定，具有简单、快速、灵敏、准确等特点。

附图说明

图1为本发明中用巯基乙酸修饰的ZnS纳米荧光探针测定不同浓度奈韦拉平的荧光光谱图。C(10^–7 mol/L)为：）(A): 0, (B): 46, (C): 160, (D): 280, (E): 400, (F): 640, (G): 880, (H): 1200, (S):1600, (J): 2000。从图中可以看出，随着奈韦拉平浓度的增加，ZnS纳米荧光探针的荧光强度逐渐降低。

图2为本发明中ZnS纳米荧光探针与不同浓度奈韦拉平存在下的相对荧光强度与奈韦拉平浓度的线性关系图。

具体实施方式

现将本发明的具体实施例叙述于后。

本实施例中的利用巯基乙酸修饰的ZnS纳米荧光探针测定奈韦拉平的步骤如下：

A. ZnS纳米粒子的制备：准确称取0.7161 g 锌粉和0.1172 g硫粉(摩尔比3:1)，一起放入规格为30 ml的聚四氟乙烯高压反应釜的内衬中，然后加入25 ml配制好的3 M的NaOH溶液；密封后置于烘箱内在180℃温度下反应24 h。反应完毕关闭烘箱，待聚四氟乙烯高压容器自然冷却至室温；吸取上层清夜，将内衬底部产物倒入烧杯，加入去离子水超声、离心、洗涤，接着用无水乙醇代替去离子水超声、离心、洗涤数次直至超声后烧杯底部无残留固体颗粒为止；将离心后的产物以适量无水乙醇稍作分散，倒在表面皿上，置于烘箱内，在80 ℃下加热烘干产物，得到0.12794 g ZnS纳米粒子。

B. ZnS纳米荧光探针的制备：取0.0100 g合成的白色纳米ZnS纳米颗粒于烧杯中，加入一定量的二次蒸馏水，置于自动搅拌装置上不断搅拌；想烧杯中缓慢滴入配制好的0.10 M的NaOH溶液，调节溶液的pH值至12左右；取大约2.0 ml的巯基乙酸于另一烧杯中，用二次蒸馏水将其稀释至pH值为2左右；而后用稀释后的巯基乙酸溶液逐滴加入纳米ZnS溶液中，直至溶液pH值在9左右；继续不断地搅拌上述溶液约3 h。修饰后的纳米ZnS溶液上层为溶胶，烧杯底部可见少量白色溶胶沉淀，用滴管吸取上层溶液即ZnS纳米荧光探针。

C. 该纳米荧光探针的使用方法及测定如下：在一系列棕色、干燥的25 ml容量瓶中加入一系列已知浓度的奈韦拉平标准溶液和1 ml已经合成好的巯基乙酸修饰的ZnS溶液。通过优化实验条件，把加入的溶液用pH=7的磷酸缓冲溶液稀释后定容至刻度，将配好的溶液在黑暗处放置1 h后做荧光测试。设置激发波长为268 nm，此波长处奈韦拉平没有吸收峰存在。设置激发和发射狭缝宽度均为5 nm, 扫描范围设置为278 nm至350 nm。

荧光分析方法检测奈韦拉平

在最佳测试条件下，如图1所示，ZnS纳米荧光探针的荧光强度随奈韦拉平浓度的增大而降低。在4.6 μM ~ 200 μM范围内，ZnS纳米荧光探针的相对荧光强度与此浓度范围内奈韦拉平的浓度呈线性关系，如图2所示。线性方程为log(F₀/F)=0.00729+6.00846*10³C (C, 10^–7 M)，线性相关系数为0.9996。

本发明利用巯基乙酸修饰的ZnS纳米荧光探针测定奈韦拉平的方法具有简单、快速、灵敏、准确的特点。用ZnS纳米荧光探针测定奈韦拉平时，一些常见的金属阳离子、阴离子、小分子生物分子对测定并无干扰。通过回收率实验测定，回收率在95.9%至101.3%之间。其最低检出限为0.73 μM。