一种用适配体介导掺银碳点催化H2O2与TMB反应荧光光谱测定铅的方法技术

本发明专利技术公开了一种用适配体介导掺银碳点催化H2O2与TMB反应荧光光谱测定铅的方法，包括如下步骤：（1）制备已知浓度的铅标准溶液体系，以275nm为激发波长测定其404nm处的荧光峰强度值为F；（2）制备空白对照溶液体系，亦测定其荧光峰强度值为F0；（3）计算ΔF=F‑F0；（4）以ΔF对铅的浓度做工作曲线；（5）制备被测样品溶液，测定其荧光峰强度值为F样品，计算ΔF样品=F样品‑F0；（6）依据工作曲线，计算出被测样品中的铅的浓度。这种方法利用铅适配体反应介导掺银碳点（CDAg）的催化作用，实现用掺银碳点催化反应荧光法定量测定铅，该方法简便、快速、选择性好、灵敏度高。

A Reaction Fluorescence Spectrometric Method for the Determination of Lead with H_2O_2 and TMB Catalyzed by Ag-doped Carbon Point Mediated by an Adaptor

The invention discloses a method for the determination of lead by fluorescence spectroscopy using adapter-mediated silver-doped carbon point catalyzed reaction of hydrogen peroxide with TMB, which includes the following steps: (1) preparing a standard solution system of known concentration of lead, measuring the fluorescence peak intensity at 404 nm with 275 nm as excitation wavelength; (2) preparing a blank control solution system, and also determining its fluorescence peak intensity value F0; (3) calculating the F=F. F0; (4) Working curve of lead concentration with F; (5) Preparing the sample solution, measuring its fluorescence peak intensity value as F sample, calculating F sample = F sample F0; (6) According to working curve, calculating the concentration of lead in the sample under test. This method uses lead adapter reaction to mediate the catalytic action of silver doped carbon point (CDAg), and realizes the determination of lead by silver doped carbon point catalytic reaction fluorescence method. This method is simple, rapid, selective and sensitive.

【技术实现步骤摘要】
一种用适配体介导掺银碳点催化H2O2与TMB反应荧光光谱测定铅的方法
本专利技术涉及分析化学领域，具体是一种用适配体介导掺银碳点催化H2O2与TMB反应荧光光谱测定铅的方法。
技术介绍
适配体是一类能以较高亲和力与各类靶分子特异性地结合的单链寡核苷酸，具有易修饰、易合成、易存储等特性，能特异性地结合蛋白质、有机物、金属离子等各种配体，在生化分析中得到应用。例如：一种制备石墨烯量子点上修饰Pb(II)核酸适配体荧光探针，通过在石墨烯量子点与氧化石墨烯之间的光诱导电子转移，实现石墨烯量子点的荧光关断，在Pb(II)存在下，形成石墨烯量子点上修饰Pb(II)核酸适配体-Pb(II)G-四分体结构，并从氧化石墨烯表面脱离，荧光开启，建立了荧光法检测水中Pb(II)，检测范围为9.9-435nmol/L，检测限达到0.6nmol/L，此法需光诱导且需氧化石墨烯，过程复杂；一种基于Pb(II)的DNA裂解作用，解开双链DNA，形成单核酸适配体，并且包裹在金纳米表面，使金纳米能稳定分散于高浓度氯化钠介质中，体系共振散射值降低，能检测16.7-666.7nmol/L的铅离子；一种用适配体-血红素体系吸收光谱法检测水胺硫磷，在极性有机溶剂中，血红素有一强吸收峰，它能通过π-π与随机DNA结合并堆积成纳米微粒，在水胺硫磷作用下，发生聚集，而致使体系吸收光谱强度降低，其检测范围为0.5-40μg/L，检测出限达到0.2μg/L。荧光光谱法具有良好的选择性和较高的灵敏度，是一种常用的检测方法。近年来，具有荧光的量子点、纳米簇等纳米材料在荧光分析中的应用取得较大进展。现有文献报道了一种水溶性荧光3,4-二羟基-1-苯基丙氨酸(l-DOPA)保护的金纳米簇(l-DOPA-AuNC)，Fe(III)离子与邻苯二酚基团在l-DOPA-AuNCs表面上的独特配位诱导荧光猝灭，抗坏血酸(AA)可以恢复1-DOPA-AuNCs的荧光，因此可用来检测Fe(III)离子和AA，检测范围分别为0.48-3.33nmol/L和32-156μmol/L；一种用两个适体探针与靶蛋白质的结合启动了与每个适体连接的互补接头序列之间的杂交，从而使富含G的突出端接近银纳米簇(AgNCs)，导致显着的荧光增强。采用这种方法，测定出人类α-凝血酶的检测限为1nmol/L，线性动态范围为5nmol/L-2μmol/L。只是目前尚未见非标记适配体调控掺银碳点荧光分析的报道。碳点作为一种理想的荧光材料，具有化学稳定性好、合成原料廉价易得、毒性低、易于功能化、发光稳定以及荧光上转换等突出优势而备受关注，在化学分析和生物传感中具有重要的潜在应用价值，被认为是一种最为理想的荧光标记或检测材料之一。有报道：一种荧光富氮量子点(NRQDs)与Cu2+结合导致荧光猝灭的方法，原理是加入待测物半胱氨酸(Cys)后形成Cu2+-Cys配合物，NRQDs荧光恢复，可测定0.15-10μmol/LCys，其检出限可达0.03μmol/L；一种新型双功能N-S掺杂碳点(Cdots)荧光检测Fe3+,其检测范围为12.5-1000nmol/L，检出限可达1.72nmol/L；一种通过堆积DNA碱基和碳纳米粒子(CNP)之间的相互作用而吸附荧光标记的单链DNA(ssDNA)探针，导致基本的荧光猝灭，存在Hg2+时，T-Hg2+-T诱导的发夹结构不吸附在CNP上，因此保留了染料荧光，其检测范围为0.5-10μmol/L，检出限可达10nmol/L，然而碳点存在荧光量子产率低、活性位点少等不足。近年来，量子点、石墨烯等其他材料的改性方法，通过异原子掺杂等方法来克服碳点的某些缺陷，提高碳点量子产率及增加活性位点。银掺杂碳点因Ag的光学效应表现出优异的光电性能，在很大程度上弥补了碳点的这些缺陷，因而在生化传感、环境检测等诸多领域中得到了应用，例如：一种核心双壳结构Au@Ag@C复合材料，该纳米复合材料层为无定形碳，第二层为Ag,芯为Au，通过电化学检测，Au@Ag@C复合材料对H2O2具有好的电催化还原性，因此可用来检测5.0μmol/L-4.75mmol/LH2O2，检出限可达0.14μmol/L；一种在碳点(CD)存在下还原AgNO3制备的碳点修饰的银纳米颗粒(CDs-AgNPs)，结合在CDs-AgNPs中的CD的官能团能与Cu2+相互作用，使得纳米颗粒聚集并且表现在CDs-AgNPs分散体的颜色从橙色变为红褐色，开发了一种测定Cu2+的比色法，检测范围为0.3-8mmol/L，检出限可达0.037mmol/L，采用碳点(CD)作为还原剂和稳定剂合成Ag/CD纳米复合材料作纳米探针，这种传感器通过蚀刻方法比色法检测H2O2，检测范围为0.1-80μmol/L，检出限可达0.03μmol/L。但有关非标记适配体介导掺银碳点荧光探针检测铅离子未见报道。铅离子是一种典型的重金属污染物，其污染源很多，存在于水体、大气或生物群中，它具有不可降解性，可在环境中长期存在，可危害人的造血系统、神经系统和肾脏，从而引起各种疾病。铅可对健康造成威胁，当血液中铅的浓度超过480nmol/L即可导致中毒，因此，建立一种简便、快速、可靠的检测Pb2+的方法，对环境保护和人类健康有着很重要的意义。目前常见的检测Pb2+的方法有原子吸收光谱法(AAS)、原子荧光光谱法(FL)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、分光光度法等，但它们各自有其局限性。因此，有必要开发一种快速，方便和高灵敏度的Pb2+分析方法。现有文献报道了：一种通过使用谷胱甘肽官能化的金纳米颗粒(GSH-GNPs)比色方法检测100nmol/LPb2+；另也有报道基于石墨烯量子点(GQD)和金纳米粒子(AuNP)的“开启”荧光传感器用于检测Pb2+，由于催化链和铅离子分别诱导的GQD和AuNP的组合和解聚，导致荧光猝灭和荧光恢复，达到检测铅离子的目的，检测范围为50-4000nmol/L，检出限可达16.7nmol/L。这些方法中，大多数是基于纳米粒子修饰荧光探针与分析物反应导致荧光猝灭或荧光增强，且多数方法采用的仪器昂贵、且操作复杂，为了克服这些缺点，寻求一种简单快捷测定Pb2+的方法十分重要。基于适配体反应介导掺银碳点催化H2O2与TMB反应生成荧光产物，以该产物为荧光探针，用荧光光谱测定Pb2+的方法尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，而提供一种用适配体介导掺银碳点催化H2O2与TMB反应荧光光谱测定铅的方法。这种方法利用适配体反应介导掺银碳点(CDAg)的催化作用，即CDAg能催化H2O2氧化TMB反应生成荧光产物，该荧光产物与被测物Pb2+浓度呈线性关系，实现用荧光法定量测定Pb2+，该方法简便、快速、选择性好、灵敏度高。实现本专利技术目的的技术方案是：一种用适配体介导掺银碳点催化H2O2与TMB反应荧光光谱测定铅的方法，与现有技术不同的是，包括如下步骤:(1)制备已知浓度的铅标准溶液体系：于不同的刻度试管中，依次加入50μL-150μL25mg/LCDAg溶液、50μL-150μL5mmol/LpH3.24Tris-HCl缓冲溶液、150μL-250μL0.3085μmol/L铅适配体溶液(序列为5’-GGTTGGT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用适配体介导掺银碳点催化H2O2与TMB反应荧光光谱测定铅的方法，其特征是，包括如下步骤：(1)制备已知浓度的铅标准溶液体系：于不同的刻度试管中，依次加入50μL‑150μL25mg/L CDAg溶液、50μL‑150μL 5mmol/L pH3.24Tris‑HCl缓冲溶液、150μL‑250μL0.3085μmol/L铅适配体溶液(序列为5’‑GGTTGGTGTGGTTGG‑3’)、10μL‑200μL 1μmol/L铅标准溶液，混匀，静置反应10min，再分别加入50μL‑150μL 0.5mmol/L TMB溶液、50μL‑150μL 100μmol/L H2O2溶液，用二次蒸馏水定容至1.5mL，摇匀后，于40℃恒温水浴锅中反应30min，冰水冷却至室温；(2)制备空白对照溶液体系：采用步骤(1)的方法不加铅标准溶液制备空白对照溶液体系；(3)分别取按步骤(1)、(2)制备的铅标准溶液体系及空白对照溶液体系倾入石英比色皿中，在荧光光谱仪上，设定仪器参数以275nm为激发波长扫描获得体系的荧光光谱，测定404nm处的荧光强度值为F，同时测定空白对照溶液体系的荧光强度值为F0，计算ΔF＝F‑F0；(4)依据ΔF对铅的浓度关系做工作曲线；(5)依照步骤(1)的方法制备样品溶液，其中加入的铅标准溶液替换为样品溶液，并按步骤(3)的方法测定样品溶液的荧光峰强度值为F样品，计算ΔF样品＝F样品‑F0；(6)依据步骤(4)的工作曲线，计算出样品溶液铅的含量。...

【技术特征摘要】
1.一种用适配体介导掺银碳点催化H2O2与TMB反应荧光光谱测定铅的方法，其特征是，包括如下步骤：(1)制备已知浓度的铅标准溶液体系：于不同的刻度试管中，依次加入50μL-150μL25mg/LCDAg溶液、50μL-150μL5mmol/LpH3.24Tris-HCl缓冲溶液、150μL-250μL0.3085μmol/L铅适配体溶液(序列为5’-GGTTGGTGTGGTTGG-3’)、10μL-200μL1μmol/L铅标准溶液，混匀，静置反应10min，再分别加入50μL-150μL0.5mmol/LTMB溶液、50μL-150μL100μmol/LH2O2溶液，用二次蒸馏水定容至1.5mL，摇匀后，于40℃恒温水浴锅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李重宁，王海东，蒋治良，梁爱惠，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：广西,45