基于发夹结构DNA铜纳米簇的链霉素快速检测

建立了基于铜纳米簇(CuNCs)的免标记荧光生物传感器快速检测链霉素的方法。利用链霉素核酸适配体和双链茎设计并合成了发夹结构DNA(hpDNA)模板,富含AT的双链茎部分可以合成CuNCs。在CuNCs荧光传感体系中加入链霉素后,链霉素与核酸适配体结合,使hpDNA双链茎打开,CuNCs荧光强度明显下降。在优化条件下,该方法检测链霉素的线性范围为0.1～20 mg/L,线性回归方程为y=240.17-10.31x,线性回归系数r²为0.9954,检出限为4.36μg/L。该方法对牛奶样品的加标回收率为98.6%～104.8%。方法无需复杂的DNA序列设计、荧光标记,实验操作简单易行,适用于链霉素的快速检测。     

基于末端脱氧核苷酸转移酶扩增DNA-铜纳米簇荧光传感检测L-组氨酸

利用末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)扩增形成聚胸腺嘧啶(T)DNA模板,制备了聚T铜纳米簇(TS-CuNCs),构建了一种用于L-组氨酸(L-His)检测的荧光传感分析新方法.TdT酶在dTTP存在下合成聚T单链DNA核苷酸序列.由于胸腺嘧啶和Cu2+之间的亲合力,聚T单链DNA作为合成铜纳米簇(CuNCs)的模板,加入还原剂后形成CuNCs,荧光强度增强.在L-His存在下,L-组氨酸的咪唑基与Cu2+螯合形成L-His-Cu2+配合物,因而进入聚胸腺嘧啶序列中的Cu2+量减少,使得合成的CuNCs数量减少,导致荧光信号减弱.实验结果表明,体系荧光响应信号与L-His浓度的对数值在5.0×10-9~5.0×10-4 mol/L范围内呈线性关系,检出限达到3.4×10-9 mol/L.本方法用于实际尿液样品中L-组氨酸检测的回收率为97.4%~104.6%,在生物医学及临床诊断中具有潜在应用价值.     

核酸适配体介导的荧光铜纳米簇用于免标记快速检测水胺硫磷

基于核酸适配体的靶标识别能力和铜纳米簇（CuNCs）优良的荧光性能,本研究开发了一种免标记荧光探针用于有机磷农药水胺硫磷（ISO）的快速检测。当靶标分子ISO不存在时,溶液中ISO的核酸适配体和互补DNA形成双链结构,从而介导合成荧光CuNCs,表现出高的荧光信号;当待测样品中存在ISO时,ISO与其核酸适配体形成复合物,释放出单链互补DNA。游离的单链DNA不能介导合成CuNCs,导致溶液中的荧光信号减弱。在最佳条件下,检测体系的荧光抑制率与ISO浓度的对数在0.05～25 mg/L浓度范围内呈线性关系,检出限为47μg/L (3σ),其它物质对其检测几乎没有干扰。将此探针用于检测水样中的ISO,回收率为80.3%～108.0%。研究结果表明,本方法可用于检测实际样品中的ISO残留。     

Improvement of antibacterial activity of copper nanoclusters for selective inhibition on the growth of gram-positive bacteria

In general, copper nanoclusters (CuNCs) possess very low or even virtually no bactericidal effect. Herein,we report a novel CuNCs possessing significantly high antibacterial activity, that is tannic acid (TA)capped CuNCs (TA-CuNCs). TA-CuNCs exhibit strong absorption and excitation-dependent fluorescence within pH 2-12, resulting from the functional groups of TA-CuNCs due to two prototropic equilibria,phenolphenolate and carboxyliccarboxylate. There exists synergistic effect of TA and copper nanoclusters which endows TA-CuNCs remarkable antibacterial capability as a microbicide, as characterized by the effective inhibition on the growth of gram-positive bacteria by damaging the cell membrane. By incubating 1 x 10~7 CFU/mL of gram-positive bacteria Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis with 30 μg/mL of TA-CuNCs for 10 min, the bacteria are completely inhibited, while under same conditions the viabilities of gram-negative bacteria Escherichia coli 0157:H7 and Pseudomonas aeruginosa remain 85.0%, 72.0%, respectively. In addition, TA-CuNCs exhibit low cytotoxicity and favorable biocompatibility demonstrated by standard methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) assay with HepG2 and 293 Tcells, giving rise to cell viability of 94.2% for HepG2 and 96.7% for 293 T by incubating 10~6 cell/mL with 200 μg/mL of TA-CuNCs for 24 h. These results make TA-CuNCs a potential alternative as bactericide for infection treatment caused by gram-positive bacteria.     

金属纳米团簇(MNCs)的性能与应用*

金属纳米团簇(metal nanoclusters,MNCs)是由几个到几百个金属原子组成的内核被单层配体保护而形成的一类新型材料。MNCs的结构可在原子级精度的水平上进行调控,因其具有超小的尺寸、独特的电子能级以及大的比表面积等性质而获得了广泛的应用。主要基于ds区金属铜、银、金的纳米团簇 (CuNCs、AgNCs、AuNCs) 的相关研究介绍MNCs的概念、结构特征、主要性能、合成策略以及它们在催化、生物传感、生物成像和肿瘤治疗中的应用。     

电位法测定谷胱甘肽转移酶活性的研究

谷胱甘肽转移酶(GSTs)是生物体内一种重要的解毒酶,催化异源物与谷胱甘肽结合,有多种方法测定其活性,但都基于大分子产物。本实验基于H.Habig方法,探讨用氯离子选择电极,根据反应体系中Cl-浓度的变化来测定谷胱甘肽转移酶的活性。研究结果表明,利用透析膜包裹电极可以消除底物谷胱甘肽(GSH)对电极的干扰,生物反应体系中可能存在的离子、小分子(如Br-I、-、H2O2和Vc)对电极没有影响。此方法重现性良好,相对标准偏差为3.54%。     

基于石墨烯纳米酶效应的谷胱甘肽含量的测定

利用羧基化氧化石墨烯(GO-COOH)的纳米酶效应,建立了一种谷胱甘肽制剂比色法含量测定方法。对反应时间、pH、H_2O_2浓度进行了优化。在最优条件下,谷胱甘肽标准品检测的线性范围为1～50μmol/L。将该方法用于谷胱甘肽片的含量测定,并采用液相色谱法对测定结果进行了验证,结果显示,谷胱甘肽片剂测定的相对误差为1. 8%。该方法简单、直观,可用于谷胱甘肽制剂含量的准确测定。     

人类谷胱甘肽硫转移酶家族等位基因蛋白B与抑制剂作用模型的理论研究

采用分子动力学模拟方法系统地研究了谷胱甘肽硫转移酶家族(Glutathione S-transferases,GSTs)的等位基因蛋白B(GSTP1*B)与抑制剂利尿酸(EA)以及EA的谷胱甘肽(GSH)共轭物EAG(I),EAG(O)的具体结合方式.抑制剂及其谷胱甘肽共轭物与蛋白的相互作用能计算结果及分子动力学轨迹的统计分析结果表明,GSTP1*B与EA的谷胱甘肽共轭物的结合能力优于其与EA的结合能力,Phe8,Arg13,Trp38和Tyr108是作用过程中的关键残基,对稳定抑制剂及其谷胱甘肽共轭物在GSTP1*B的G和H位点的构象具有重要的作用.通过对构象的统计分析发现,残基Phe8和Tyr108与GSTP1*B酶对抑制剂的选择性密切相关.     

分子动力学模拟研究两性离子结构对生物分子谷胱甘肽正常构象的维持

用分子动力学方法模拟了正常构象下谷胱甘肽分子(GSH)以及谷胱甘肽分子与两性离子材料表面和疏水性材料表面相互作用的过程. 均方根偏移、构象伸缩性和二面角分布结果显示, 两性离子材料表面能够较好地维持谷胱甘肽分子的正常构象.     

注射用还原型谷胱甘肽钠的毛细管区带电泳分离及其光学纯度分析

运用毛细管区带电泳(CZE),以pH=6.59的60 mmol/L Na2 HPO4-NaH2 PO4作为电泳缓冲溶液,测定波长为200 nm,还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)于5 min内达到基线分离.GSH和GSSG的线性范围分别为4～1 000 μmol/L和2～1 000μmol/L,相关系...     

毛细管电泳-激光诱导荧光检测法分离检测谷胱甘肽及其构成氨基酸

以4-氯-7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑(NBD-Cl)为柱前衍生试剂,建立了一种毛细管电泳-激光诱导荧光直接检测氧化型和还原型谷胱甘肽及其构成氨基酸(谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸)的新方法。经过实验条件的优化,采用25 mmol/L硼砂-20 mmol/L聚氧乙烯月桂醚(Brij-35)-5%乙腈(pH 9.5)的缓冲体系,在柱温为25°C、分离电压为20 kV的条件下,压力进样3447.5 Pa(0.5 psi)×3 s,五种物质在11 min内实现高效基线分离。在该方法下,还原型谷胱甘肽、氧化型谷胱甘肽、谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸的线性范围分别为:1～50μg/mL,1～50μg/mL,0.5～25μg/mL,1～50μg/mL,0.1～20μg/mL;检测限分别为:0.1μg/mL,0.1μg/mL,0.005μg/mL,0.1μg/mL,0.001μg/mL。以还原型谷胱甘肽钠粉针剂为样品,方法的加标回收率为99.5%～110.7%,相对标准偏差为0.26%～3.272%(n=3)。该方法准确、快速、灵敏、检测限低,有望用于样品中氧化型和还原型谷胱甘肽及其构成氨基酸的含量分析。     

二硫键修饰的介孔二氧化硅微球的制备与表征

以一步法合成了巯丙基功能化的介孔二氧化硅微球, 微球的粒径在130～150 nm左右, 平均孔径为2.79 nm. 以所合成的微球为载体, 在其内、外表面修饰二硫键后, 在二硫键的另一端接枝了异硫氰酸荧光素(FITC), 并以FITC为标记物研究了二硫键在谷胱甘肽溶液中的断键情况. 实验结果表明, 微球上的二硫键具有在磷酸盐缓冲溶液(PBS, pH＝7.4)中稳定存在, 而在一定浓度的谷胱甘肽溶液中却能发生断键反应. 以高分辨透射电镜(HR-TEM)、N₂吸附-脱附实验表征了介孔二氧化硅微球的表面及孔道情况, 用Zeta电位分析、元素分析、热失重分析(TGA)等手段表征了微球上二硫键的接枝情况, 用荧光光度计(FLS)及紫外-可见分光光度计(UV-Vis)研究了谷胱甘肽对二硫键的断键情况的影响.     

铜离子介导的石墨烯量子点荧光开-关高选择性检测谷胱甘肽

作为一种短肽,谷胱甘肽含有活性巯基,参与细胞内多种反应,因此,检测细胞中的谷胱甘肽具有重要意义。本研究合成了表面富含氨基的石墨烯量子点(GQDs),可与铜离子(Cu²⁺)发生配位反应,聚集诱导荧光猝灭;而Cu²⁺和谷胱甘肽具有更强的配位能力,促使Cu²⁺从GQDs上解离下来,进而导致GQDs荧光的恢复。在pH 6.8的BR缓冲溶液中,谷胱甘肽可在20 min内将Cu²⁺(250μmol/L)猝灭的GQDs (1μg/mL)的荧光恢复,且荧光信号的恢复程度与谷胱甘肽的浓度在20～500μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为3.4μmol/L。本方法利用Cu²⁺的开-关作用提高了选择性,可用于细胞裂解液中谷胱甘肽的检测。     

基于谷胱甘肽抑制纳米金催化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺与过氧化氢反应比色检测谷胱甘肽

采用具有类似过氧化物酶活性的金纳米粒子(AuNPs)催化四甲基联苯胺(TMB)-H2O2反应,氧化产物(oxTMB)被谷胱甘肽(GSH)还原成TMB,导致吸光度下降,颜色由蓝色变为无色。利用上述现象,设计了一种超灵敏检测谷胱甘肽的比色传感器。在10 pmol/L~10μmol/L范围内,吸光度随GSH浓度呈良好的线性降低关系,检出限为7.5 pmol/L。该方法可以定量检测人血清中的谷胱甘肽。     

毛细管区带电泳测定人体血清中高半胱氨酸和谷胱甘肽

应用毛细管区带电泳-紫外检测法简单、快速地测定人体血清中的高半胱氨酸和谷胱甘肽。实验得到最佳条件是:以pH=2.1的20mmol/L Tris-H3PO4为背景电解质,分离电压为25kV,温度是25℃,检测波长是220nm。结果表明:高半胱氨酸和谷胱甘肽分别在200～1 000μmol/L和100～600μmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数(r)分别为0.9988和0.9949,检出限(S/N=3)分别是8.63μmol/L和14.21μmol/L。日内(n=5)和日间(n=3)峰面积的相对标准偏差(RSD)分别是1.29%～3.60%、2.18%～4.20%和1.17%～4.35%、1.99%～4.91%,精密度和重复性均良好。回收率的结果也较好。该方法可应用于检测人体血清中的高半胱氨酸和谷胱甘肽。     

电化学研究铝及其纳米Al13对谷胱甘肽还原酶活性的影响

采用滴涂法制备了碳纳米管(MWNTs)/壳聚糖(CHIT)修饰玻碳电极(GCE),较为明显的使还原型辅酶Ⅱ( NADPH)在裸GCE上的氧化电势从700 mV降低到修饰电极上的380mV,并且明显增大了催化电流.氧化电流与NADPH浓度在0.08～2.60 mmol/L范围内呈线性关系;检出限为18.3 μmol/L.利用此修饰电极,采用计时电流i-t法,在谷胱甘肽还原酶(GR)催化“氧化型谷胱甘肽+ NADPH”生成“还原型谷胱甘肽+NADP+”反应中,通过检测NADPH在电极上催化电流的变化情况,分析了不同酸度和浓度下的Al3+和nanoAl13的加入对GR酶促反应初速率V0、米氏常数Km及反应最大速率Vmax的影响.     

银微盘电极上谷胱甘肽降解产物的伏安行为

谷胱甘肽是一个含硫三肽 ,基于谷胱甘肽降解产物中的L_半胱氨酸 (RS- )能与Ag+形成难溶化合物的性质 ,在银微盘电极上研究了其水解产物的伏安行为 ;运用示差脉冲溶出伏安法 (DPSV) ,在0.1mol/LHAc -NaAc介质中 ,谷胱甘肽降解产物的还原峰电流与谷胱甘肽浓度于9.0×10-7～4.0×10-5 mol/L范围内有较好的线性关系 ,测定限为5.0×10 -8mol/L ,用于模拟样品测定 ,结果令人满意     

谷胱甘肽-二茂铁的合成及其与牛血清白蛋白的相互作用

采用液相合成法, 以O-苯并三唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HBTU)和1-羟基苯并三氮唑(HOBT)为缩合剂, 将二茂铁胺和还原型谷胱甘肽(GSH)反应, 合成了具有电化学活性的谷胱甘肽-二茂铁(GSH-Fc), 其收率为23.2%, 并对目标产物进行了红外、核磁、质谱表征. 通过电化学方法研究了GSH-Fc与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用特性. 电化学实验结果表明, BSA和GSH-Fc结合位点位于BSA的亚结构域IIA, 结合常数为1.71×106 L·mol-1, 结合位点数为1.30. 同时通过荧光光谱法研究了GSH-Fc与BSA相互作用是一种静态猝灭的过程, 结合常数和结合位点数分别为2.74×106 L·mol-1和1.57, 与电化学方法得到的结果相吻合.     

谷光甘肽-Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)配合物在硅片表面形貌的AFM分析

用原子力显微镜观察了谷胱甘肽-镉、铜配合物在硅片表面的形貌. 低浓度时,谷胱甘肽-镉配合物主要以类球体颗粒无序地分散在基底表面,其表观高度和长度分别为(3.6±0.1) nm和(60±10) nm. 随着浓度的增加,出现由小颗粒聚集而成的簇体. 不同的缓冲溶液体系对谷胱甘肽-镉配合物的形貌无明显影响. 谷胱甘肽-铜配合物首先由均匀的球体颗粒聚集成长链,然后随链延伸方向的不同,形成类似网状和线团状2种表面形貌,显示良好的方向性和均匀性.     

具有还原刺激响应的聚氨酯胶束的制备和表征

以聚ε-己内酯二元醇(PCL)为软段,赖氨酸二异氰酸酯(LDI)和胱胺(cystamine)为硬段,合成了以胱胺封端的线性聚氨酯预聚体,然后利用α-甲氧基-ω-环氧丙基聚乙二醇(EO-MPEG)的环氧基与胱胺的胺基反应,制备了含有二硫键的双亲性聚氨酯.利用GPC测试了聚氨酯的分子量,1H-NMR及FTIR表征了聚氨酯的结构.利用透析法制备了聚氨酯胶束,荧光探针技术测得其临界胶束浓度为5.6×10-3g/L,TEM分析表明胶束形貌为球形,DLS分析表明胶束的平均粒径为82 nm.还原响应实验表明胶束在10 mmol/L的谷胱甘肽的作用下粒径明显增大,表明胶束具有还原刺激响应特性.最后,以抗肿瘤疏水药物氨甲喋呤(MTX)为模型药物,研究了载药胶束在谷胱甘肽作用下的药物释放,结果表明谷胱甘肽的存在可刺激药物的释放,该材料可作为细胞内还原响应的载体材料使用.