摘要: 近年来，量子点(Quantum dots，QDs)以其优良的光谱特征和光化学稳定性在生物医学尤其是生物荧光标记中得到广泛的研究和应用。和常规的有机染料相比，量子点具有优越的荧光性能，比如尺寸可调的荧光发射，窄且对称的发射光谱，宽且连续的吸收光谱，极... 展开 近年来，量子点(Quantum dots，QDs)以其优良的光谱特征和光化学稳定性在生物医学尤其是生物荧光标记中得到广泛的研究和应用。和常规的有机染料相比，量子点具有优越的荧光性能，比如尺寸可调的荧光发射，窄且对称的发射光谱，宽且连续的吸收光谱，极好的光稳定性等等。 文中合成了不同修饰剂包被的CdTe QDs，并用透射电子显微镜，原子力显微镜，傅立叶红外光谱对其形貌特征和粒径大小进行表征。利用吸收光谱，荧光光谱和RRS光谱研究了CdTe QDs与卵清白蛋白、CdTe QDs与普罗帕酮、CdTe QDs与香豆酸、咖啡酸及牛血清白蛋白的相互作用，讨论了CdTe QDs对卵清白蛋白的荧光猝灭机理，得到了CdTe QDs与卵清白蛋白的结合常数及热力学常数；讨论了CdTe QDs与普罗帕酮的相互作用机理，建立一种以CdTe QDs作RRS探针检测普罗帕酮的新方法；研究了香豆酸，咖啡酸对CdTe QDs的荧光猝灭机理，计算了牛血清白蛋白和咖啡酸，香豆酸的结合常数，结合位点和热力学函数。 本论文的工作是针对上述问题开展的。主要包括以下部分： 1吸收、荧光和共振瑞利散射光谱研究水溶性碲化镉量子点与卵清白蛋白的相互作用在水相中合成了分别用巯基乙胺(2-mercaptoethylamine hydrochloride，CA)和巯基乙酸(thioglycolic acid，TGA)作修饰剂修饰的CdTe QDs。利用傅立叶红外光谱、吸收光谱，荧光光谱和RRS光谱研究了CdTe QDs与卵清白蛋白的相互作用。在生理条件下，CA-CdTe QDs通过静态猝灭的方式，猝灭卵清白蛋白的内源荧光。CA-CdTe QDs和卵清白蛋白的结合常数是10-4 M-1；结合位点是1。通过热力学函数计算得出静电引力和疏水作用力在CA-CdTe QDs和卵清白蛋白的作用中起着重要的作用。相反的是，TGA-CdTe QDs通过动态猝灭方式猝灭卵清白蛋白的内源荧光。在适宜的酸度下，CA-CdTe QDs、TGA-CdTe QDs与卵清白蛋白的相互作用都会导致体系散射强度显著增强，散射强度与卵清白蛋白的浓度呈正比，并且讨论了RRS增强的原因。 2吸收、荧光和共振瑞利散射光谱研究水溶性碲化镉量子点与普罗帕酮的相互作用及其分析应用以巯基乙酸为稳定剂，在水相中合成了CdTe QDs。巯基乙酸自组装在CdTeQDs的表面形成带负电的聚集体。在pH为5.6-7.0的弱酸性条件下，带负电的CdTeQDs聚集体与带正电的普罗帕酮(Propafenone，PRO)通过静电引力及疏水作用力结合形成粒径较大的聚集体，这种聚合体的形成导致共振瑞利散射(ResonanceRayleigh Scattering，RRS)强度显著增大，CdTe QDs的荧光明显猝灭，同时二级散射(second-order scattering，SOS)和倍频散射(frequency-doubling scattering，FDS)也显著增强。在最佳实验条件下，体系的散射明显增强，CdTe QDs荧光猝灭值与普罗帕酮的浓度成正比，其中RRS方法有较高的灵敏度，其线性范围为0.003-7.00μg·mL-1，检出限为0.96 ng·mL-1。这种方法灵敏、简便、快速，可用于血样中普罗帕酮的痕量分析。同时讨论了CdTe QDs与普罗帕酮的相互作用机理及RRS增强和荧光猝灭的原因。 3吸收、荧光和共振瑞利散射光谱研究水溶性碲化镉量子点与香豆酸、咖啡酸及其牛血清白蛋白的相互作用水相中合成了巯基乙酸和谷胱甘肽(glutathione，GSH)作混合修饰剂修饰的GSH/TGA-CdTe QDs，其荧光峰窄且对称，半峰宽≤40 nm，发射峰覆盖从绿到红的可见光谱。GSH/TGA-CdTe QDs的荧光量子产率为68％。用原子力显微镜，荧光光谱、吸收光谱对其外貌特征和粒径进行表征。香豆酸和咖啡酸可以显著猝灭GSH/TGA-CdTe QDs的荧光，且猝灭值与香豆酸和咖啡酸的浓度呈一定的线性关系。分别向上述两个猝灭体系中加入牛血清白蛋白，GSH/TGA-CdTe QDs的荧光逐渐恢复。荧光恢复是由于加入的牛血清白蛋白和咖啡酸，香豆酸结合，减弱了咖啡酸、香豆酸对GSH/TGA-CdTe QDs直接的作用，从而GSH/TGA-CdTe QDs的荧光恢复。讨论了咖啡酸、香豆酸对GSH/TGA-CdTe QDs的荧光猝灭机理，计算了牛血清白蛋白和咖啡酸，香豆酸的结合常数，结合位点和热力学函数。 收起