第32卷，第4期 2012年4月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
基于i-motifDNA构型变化和纳米金紫外-可见吸收光谱的pH测定研究
Vol.32,No.4,pp1068-1071
April,，2012
钟坚海1,2.3，郭良洽3”，吴金梅"，陈金凤1.2,3，陈章捷1,2
1.龙岩出人境检验检疫局，福建龙岩364000
2.国家矿产品检测重点实验室，福建龙岩364000
3.福州大学食品安全分析与检测教育部重点实验室，福建福州350108
摘要利用纳米金对DNA构型的区分效应设计了一种快速灵敏可视化的pH计。对i-motifDNA-纳米金体系的紫外可见吸收光谱变化进行了系统研究，考察了盐浓度、i-motifDNA浓度、四重体形成时间以及 DNA序列对pH响应的影响。在既定条件下，纳米金的紫外-可见吸收光谱在pH5.3～7.0范围内呈现规律性变化，在520nm处的吸光度逐渐增大，在700nm处的吸光度逐渐减小，纳米金的额色逐渐由蓝紫色变化至红色。该pH计具有纳米金无需修饰、可视化、成本低、速度快等特点，有望用于某些pH值发生变化的生命过程的监测。
关键词纳米金：紫外-可见吸收光谱；比色法；pH；i-motifDNA
中图分类号：O433.5
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 10000593(2012)04-106804
过氢键作用发生配对(6)，从而形成一种分子内的C四重体结构；在碱性条件下，由于C碱基去质子化，四重体结构将重新打开。因此通过改变pH可以很方便实现对i-motifssDNA
pH的测定涉及环境监测、工业生产及生物医药等各个领域，同时，pH对生物体的生命活动也起着重要的调控作用，某些疾病的发生往往伴随着细胞组织pH的变化，因此 pH传感器在疾病的诊断中也有很好的应用。
金纳米粒子的表面等离子共振吸收与颗粒之间距离有密切的联系，聚集状态不同时，其表面等离子共振吸收也不同，颜色表现出由红色到蓝色的变化，因此是一种很好的指示剂。利用这一颜色变化规律，Mirkin"报道了一种脱氧核解核酸(deoxyribonucleicacid，DNA)的可视化检测方法。最近，纳米金比色法得到了广泛的应用，文献相继报道了金属离子[]、小分子[]、生物大分子(基至细题(的比色检测方法。
近年来，一种富含胞嘧啶（cytosine，C)碱基的DNA重复片段(称为i-motifDNA)引起了研究人员的广泛关注。这种富含C碱基的DNA序列在酸性的条件下C碱基发生部分质子化，质子化的C碱基与没有质子化的C碱基之间可以通
收稿日期：2011-07-19，修订日期：2011-11-20
基金项目：国家自然科学基金项目(50503006)资助
作者简介：钟坚海，1986年生，龙岩出人境检验检疫局助理工程师
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万方数据
e-mail,lqguo@fzu.edu.cn
结构的调节，被用于质子驱动的DNA纳米机器的设计[7-5]。文款(o.11则巧妙的将筑基修饰的i-motif DNA通过Au—S 键修饰到纳米金的表面，利用pH调控四重体结构的折叠与打开，从而实现纳米金的聚集与分散，通过观察溶液颜色的变化，可以非常直观的指示溶液的pH。然面，该方法由于需要对纳米金进行修饰，因此过程紧项，而且还存在检测成本高的缺点。
最近，Rothberg课题组发现未修饰的纳米金能够区分双链和单链DNA，通过肉眼观察纳米金胶体溶液的额色可以非常直观的判断DNA的含量C2)。本研究通过将i-motif DNA直接加到待测溶液中，利用该序列在酸碱度不同的溶液中所呈现的结构不同(单链或者四重体结构)的特性，通过纳米金作指示剂，可在一分钟内通过测定溶液的紫外-可见吸收光谱或者根据溶液的额色直观地判断待测溶液的PH，建立了一种不用修饰纳米金、简便快速、低成本的pH检测方法。
e-mail: zhongjianhai@yahoo. com. cn