[发明专利]一种基于荧光共振能量转移的共轭聚合物纳米粒子荧光探针及在检测谷胱甘肽中的应用

说明书

本发明提供一种基于荧光共振能量转移的共轭聚合物纳米粒子荧光探针及其应用，本发明通过纳米沉淀法将共轭聚合物制备成共轭聚合物纳米粒子，并将其进行羧基化处理。并利用一步水热法制备出一种MnO₂纳米片。根据测试，MnO₂纳米片可以通过FRET作用使羧基化的共轭聚合物纳米粒子（CPNs‑PBEC‑COOH）的荧光被有效地猝灭，形成CPNs‑PBEC‑COOH‑MnO₂，从而得到理想的荧光探针。经过实验证明，这种基于共轭聚合物纳米粒子荧光探针对GSH具有很高的选择性和敏感性，检测的GSH的浓度在2μM‑90μM范围内呈线性关系，并得其检测极限(LOD)值为20.4 nM，具有良好的实际应用之价值。

技术领域

本发明属于荧光探针技术领域，具体涉及一种共轭聚合物纳米粒子荧光探针及其应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

谷胱甘肽（GSH）是一种硫酸化的三肽，是哺乳动物和真核细胞中含量最丰富的非蛋白硫醇，在细胞防御毒素和自由基、维持硫醇状态、调节细胞增殖等方面发挥着核心作用。GSH的含量已被证明与许多人类疾病相关，如癌症、肝损伤、艾滋病、衰老、阿尔茨海默病等。因此, 开发一种可以简单、快速、敏感的定量检测谷胱甘肽浓度的方法非常重要。

在过去的几十年中,各种各样的方法开发了谷胱甘肽的检测,包括电化学、电致化学发光、高效液相色谱法(HPLC)、表面增强拉曼光谱 (SERS)、质谱法和荧光分光光度法。相比于其他技术，荧光光谱学展现出一些优势，包括灵敏度高、简单方便和无破坏的性能。

荧光共振能量传递(FRET)是在两个不同的荧光基团中，如果一个荧光基团（供体Donor）的发射光谱与另一个基团（受体Acceptor）的吸收光谱有一定的重叠，当这两个荧光基团间的距离合适时，就可观察到荧光能量由供体向受体转移的现象。FRET由于其灵敏度高、适用范围广等优点已被广泛应用于许多领域，如免疫分析，核酸生物大分子的杂交检测等。在荧光共振能量谱分析系统中，能量传递效率是测定灵敏度的一个重要参数，它在很大程度上取决于供体的发射特性和受体的吸收能力。层状过渡金属二氧化物或二硫化物(如LTMDs, MoS₂, WS₂和MnO₂)是一类二维(2D)纳米材料，具有优越的特性，包括半导体和能量收集特性，并已在能源生产、传感、光催化和光热治疗等方面得到广泛的应用。

共轭聚合物纳米粒子（CPNs）因其优异的光学性能，在化学、医学和环境科学等研究领域显示了极其广阔的应用背景。相比于传统的无机半导体荧光纳米材料，共轭聚合物荧光纳米粒子具有结构多样性、功能可设计性、生物相容性好等优势，得到了广泛的关注。目前已报道的荧光探针研究中，还没有基于CPNs和MnO₂纳米片的的组合用于检测GSH。

发明内容

轭聚合物纳米粒子，并将其进行羧基化处理。并利用一步水热法制备出一种MnO₂纳米片。根据测试，MnO₂纳米片可以通过FRET使羧基化的共轭聚合物纳米粒子（CPNs-PBEC-COOH）的荧光被有效地猝灭，形成CPNs-PBEC-COOH-MnO₂的检测探针。经过实验证明，这种基于共轭聚合物纳米粒子荧光探针对GSH具有很高的选择性和敏感性，具有良好的实际应用之价值。

本发明的一个方面，提供一种基于荧光共振能量转移的共轭聚合物纳米粒子荧光探针，所述共轭聚合物纳米粒子荧光探针包括羧基化的共轭聚合物纳米粒子（CPNs-PBEC-COOH）和MnO₂纳米片；

其中，所述羧基化的共轭聚合物纳米粒子CPNs-PBEC-COOH，其制备方法如下：