[发明专利]一种比率荧光分子印迹聚合物及其制备方法和应用

说明书

一种比率荧光分子印迹聚合物及其制备方法和应用，通过一步法在二氧化硅纳米粒子表面溶胶‑凝胶聚合印迹，以C型利钠肽为模板分子、3‑氨丙基三乙氧基硅烷为功能单体、正硅酸四乙酯为交联剂、同时接枝两种APTES修饰的荧光纳米材料碳点和硝基苯并恶唑，洗脱模板分子，得到比率荧光分子印迹聚合物纳米粒子。本发明通过一步法优化了比率荧光分子印迹聚合物的制备，耗时少，工艺简单。本发明合成的比率荧光分子印迹聚合物对印迹分子具有高度的亲和力和选择性，且制备成本低廉，工艺稳定，能耗小，可以对生物样品中C型利钠肽进行高效的分离和检测，可望解决生物标志物难以分离、检测的难题。

技术领域

本发明涉及生物功能材料制备技术领域，具体涉及对C型利钠肽具有特异性识别的一种比率荧光分子印迹聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

C型利钠肽是从猪脑组织中分离的一种新型利钠肽，由22个氨基酸组成，是一种自分泌和旁分泌因子，主要参与调节心血管系统生理功能，作为一种新型心力衰竭生物标志物，在判断心脏毒性事件发生方面具有较高的临床价值。目前对血浆和尿液中C型利钠肽的测定大多使用放射或夹心免疫分析法，由于生物样品中C型利钠肽含量低，干扰组分多，以上分析方法步骤繁琐，耗时长，且选择性差。所以生物样品中CNP的定性定量研究迫切需要一种高灵敏度和高选择性的专一的现代分离检测方法。 荧光纳米材料因其具有超小的尺寸和良好的光电性能，广泛用于检测各种目标物质，所建立的荧光分析法具有快速、简单、灵敏等优点，已成为令人满意的分析检测技术。但大多数在荧光检测方面是以单波长荧光强度变化为响应信号，其应用效果常常受到多种因素的影响，如检测物理化学环境、样品浓度和检测设备等，从而使测量值不准确，测试结果并不理想。随着人们对于荧光材料的深入研究，比率荧光纳米材料应运而生，最为突出的一个优点就是在荧光检测方面利用荧光强度比值变化提高动态响应范围，并有效地避免其他外界因素的干扰，最终实现对检测物质的测定。此外，相对于单波长荧光纳米材料而言，比率荧光纳米材料更加灵敏，其可视化检测结果更加可靠、容易分辨。分子印迹技术发展成熟，广泛用于合成具有特异性识别位点的分子印迹聚合物（molecularly imprinted polymer，MIP），其迅速发展为我们的分离工作提供了最优先和高效率的选择。MIP内部的识别位点能够有选择性地与模板分子结合，从而实现选择性识别，且具有广泛的适用性、良好的可塑性、稳定性和高选择性等优点。在传统的分子印迹材料制备过程中，因交联剂在模板分子周围形成高度交联的三维网状聚合物，具有较大的传质阻力，故模板分子进出印迹腔的扩散速率缓慢，重新结合动力学较低。为了克服这一缺点，可以使用表面分子印迹技术即将模板分子印迹材料固定于支撑材料表面，得到的印迹识别位点大部分位于材料的表面或附近，从而大幅提高对目标分子的传递能力，增加质量传递速率，这对高度交联的印迹材料来说尤其重要。将荧光纳米材料的光学性质与MIP的高选择性相结合，可制备一种复合纳米荧光分子印迹聚合物材料，这种新型材料兼具荧光纳米材料的高灵敏度以及分子印迹的高选择性等优点，不仅使MIP材料的应用范围得到极大的扩充，同时能够建立选择性识别与可视化检测的新方法。因此，荧光分子印迹聚合物在生物样品分析中具有广阔的应用前景，并为生物标志物的快速灵敏检测提供了新的机遇。基于MIP的比率荧光材料一般通过两个步骤制备。首先，将参比信号源嵌入二氧化硅微球中，作为参比信号源。其次，通过溶胶凝胶聚合法将检测信号源和印迹层接枝到二氧化硅纳米颗粒表面，制备步骤繁琐、耗时长、成本高。目前，针对C型利钠肽的比率荧光分子印迹聚合物的设计和合成，尚未见报道。

发明内容

解决的技术问题：针对目前生物样品中C型利钠肽定量研究方法的不足以及传统荧光分子印迹聚合物合成的缺点，本发明提供了一种比率荧光分子印迹聚合物及其制备方法和应用。从而实现生物样品中CNP的快速灵敏检测。

技术方案：一种比率荧光分子印迹聚合物的制备方法，由以下步骤制得：通过一步法在二氧化硅纳米粒子表面溶胶-凝胶聚合印迹，以C型利钠肽（CNP）为模板分子、3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）为功能单体、正硅酸四乙酯（TEOS）为交联剂、同时接枝两种APTES修饰的荧光纳米材料碳点（CDs）和硝基苯并恶唑（NBD），洗脱模板分子，得到比率荧光分子印迹聚合物纳米粒子。