蛋白质杂化荧光金纳米簇的制备及在汞离子快速检测中的应用

彭 涛 王见一 谢三磊 姚 凯 孙淑娟 曾于洋 江海洋

(中国农业大学动物医学院， 北京 100193)

1 引 言

贵金属荧光纳米簇是一种新型荧光纳米材料，由几个到几百个原子组成，粒径约为0.2～3.0 nm，接近电子的费米波长，呈现独特的光学、电学、化学等特性，在生物分析成像、环境监测等领域有广阔的应用前景[1～3]。荧光金纳米簇(AuNCs)具有较强的光致发光、良好的光稳定性、大的斯托克斯位移和高的荧光量子产率，是目前研究最广泛的贵金属荧光纳米簇，已被用于过氧化氢[4]、金属离子[5]、茶多酚[6]等的检测。2009年，Xie等[7]以牛血清白蛋白(BSA)为配体，在温和的条件下制备出具有红色荧光特性的蛋白质杂化荧光金纳米簇(AuNCs@BSA)。目前，已有多种有机物用于AuNCs的合成，如树枝状分子或高聚物(聚酰胺、聚乙稀亚胺等)、氨基酸(脯氨酸、酪氨酸、半胱氨酸等)、转铁蛋白、酶(辣根过氧化物酶、胰蛋白酶、溶菌酶、胃蛋白酶等)及一些小分子物质(硫辛酸、二硫苏糖醇)等[8]。因为BSA原料易得，且以BSA为配体合成AuNCs的过程简单、条件温和，所以AuNCs@BSA在很多领域应用广泛[9～11]。

重金属在生态环境中不易降解，且容易聚集在生物体内，通过食物链传递进入人体内，对人类健康有潜在的致癌和致畸等毒性[12]。汞离子(Hg2+)是一种常见的重金属污染物，广泛存在于水体、土壤及食物中，Hg2+容易聚集在生物体内，对动物和人的大脑、神经系统、生殖系统以及肾脏都有较强的毒性[13,14]。我国卫生部规定饮用水中Hg2+含量不可超过1.0 μg/L[15]。目前，Hg2+的检测方法包括电化学法[16]、比色法[17]、原子吸收光谱法[18]、质谱法等[19]，但是这些方法大多检测过程繁琐、周期长。……