论文部分内容阅读
金纳米簇具有独特的光学和物理化学性质，通常具有强的荧光发射、特征的紫外-可见吸收、双光子吸收及溶剂效应等。而蛋白质保护的荧光金纳米簇在此基础上又具备了高生物兼容性和低毒性，因此它们不仅可作为荧光探针应用于金属离子、生物小分子、蛋白质等的体外检测，而且在生物体内标记和成像等领域也有着广泛的应用。本论文是以牛血清白蛋白保护的金纳米簇（AuNCs@BSA）为研究对象，主要开展了以下研究：1.首先研究了pH改变对AuNCs@BSA的发光性能的影响，并对最佳发光条件进行了优化。利用紫外-可见吸收（UV-vis）光谱、圆二色谱（CD）、荧光光谱及红外光谱（IR）等检测手段，系统研究了pH扰动下AuNCs@BSA的光谱变化及配体蛋白质的二级结构变化。结果证明：pH值的变化会显著影响金核及配体BSA的荧光光谱，我们推测金核位于BSA中的色氨酸附近。本研究也阐述了与金簇结合的配体蛋白质的构象变化对金纳米簇的性质起着至关重要影响。2.以蛋白质保护的小金纳米簇Au16NCs@BSA作为荧光探针，检测了广谱抗菌类药物—帕珠沙星（Pazufloxacin mesylate, PZFX）。PZFX的加入可以引起金纳米簇的荧光猝灭，其线性响应范围在0.2μg/mL-1mg/mL，最低检测限为0.2μg/mL。根据加入PZFX前后金纳米簇的荧光、紫外-可见吸收及圆二色谱的变化，系统地研究了PZFX导致AuNCs@BSA荧光猝灭的本质机理。3.基于盐酸克伦特罗(Clenbuterol hydrochloride, CLB)可以引起Au16NCs@BSA中金核和BSA配体双重荧光响应现象，建立了一种简单、快捷的体外测定CLB的双波长响应新方法；并利用这一方法对猪肉样品中残留的CLB进行了定量测定，证明本方法可高效、灵敏地用于实际样品的检测。并对CLB与金纳米簇之间的作用机理进行了详细研究。4.最后，探讨了无机小分子KI-I2体系对AuNCs@BSA的光谱影响。结果表明KI-I2可以引起AuNCs@BSA的荧光明显猝灭，同时伴有显著的蓝移。基于一系列浓度依赖效应的变温荧光响应实验结果，我们进行了进一步的热力学计算，详细探讨了KI-I2与AuNCs@BSA的相互作用机理。通过本论文的研究，蛋白质保护的金纳米簇的性能获到了优化，并检测了两种药物小分子及对检测过程中涉及的相关机理进行了系统研究，为进一步应用于其它物质的检测奠定了基础。