一种双发射比率型量子点荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种可视化检测阿司匹林的双发射比率型量子点荧光探针及其制备方法和应用，属材料制备和药物含量检测技术领域；所述探针的制备方法为首先将硼氢化钠、碲粉和水在超声环境下生成前驱体NaHTe溶液，然后将前驱体注入到有巯基乙酸存在的CdCl2·2.5H2O水溶液中，在氮气保护条件下回流反应，得到所需的绿色荧光量子点和红色荧光量子点；红色荧光量子点利用溶胶凝胶法包覆硅球，并接上氨基；将绿色荧光量子点溶液和包硅后的红色荧光量子点分散在MES缓冲溶液中，加EDC/NHS溶液，室温避光反应，得到双发射比率型量子点荧光探针，并用于荧光定量与可视化分析测定阿司匹林含量；该方法制备的量子点荧光探针具有很好的光学性能和稳定性，具可视化检测阿司匹林的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种双发射比率型量子点荧光探针及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种双发射比率型量子点荧光探针及其制备方法和应用，属材料制备和药物含量检测

技术介绍
阿司匹林(aspirin)，也叫乙酰水杨酸(acetylsalicylicacid)，是一类应用最早，最广和最普通的解热镇痛药抗风湿药。具有解热、镇痛、抗炎、抗风湿和抗血小板聚集等多方面的药理作用，常用于感冒发热，头痛、神经痛关节痛、肌肉痛、风湿热、急性内湿性关节炎、类风湿性关节炎及牙痛等。具有发挥药效迅速，药效稳定，超剂量易于诊断和处理等特点。然而随着阿司匹林的广泛应用，其不良反应也逐渐增多，较常见的症状有恶心、呕吐、上腹部不适或疼痛等，所以对阿司匹林用量的监控至关重要。目前，阿司匹林含量的测定方法主要使用色谱法，但是色谱法具有一定的局限性，如溶剂消耗量大，费时，繁琐的样品预处理和选择性差等。因此，针对阿司匹林的广泛使用，建立简单、快速、灵敏的检测方法是做好阿司匹林含量测定的当务之急。近年来，基于量子点荧光探针的荧光分析法受到了科研工作者的广泛欢迎，建立的荧光分析方法已广泛用于测定无机物、有机物及生物大分子。荧光分析法具有灵敏度高、选择性好、仪器结构相对简单、价格便宜等特点。量子点具有制备方法简单、光学可调、表面易于修饰和表征简单等优点，已经在分析领域得到了广泛的应用。将量子点作为荧光探针用于传感分析的研究正在逐年增加，同时随着高性能量子点的制备以及表面修饰技术的逐步完善与成熟，使量子点荧光分析的检测能力有了很大的提高。经对现有技术的文献检索发现，张忠平研究员课题组2011年发表在JACS上的学术论文《InstantVisualDetectionofTrinitrotolueneParticulatesonVariousSurfacesbyRatiometricFluorescenceofDual-EmissionQuantumDotsHybrid》，该文成功利用量子点的光学性质，分别选取红色荧光和绿色荧光的量子点构建双发射比率荧光探针，用于可视化检测三硝基甲苯，并取得了良好的检测效果。比率荧光检测就是指两个荧光发射强度的比值随着目标分析物的变化而变化，当微量目标物作用后视觉变化非常明显，易于分辨。比率荧光检测的一个突出优点就是通过强度比值的变化提高动态响应的范围，通过建立内标，极大地削弱其他因素的干扰，实现对目标分析物的定量检测。相对单一荧光强度变化的检测方法而言，比率荧光检测方法更加灵敏，其可视化检测更加可靠、容易分辨。因此双发射比率型量子点探针的制备方法及应用成为当前化学工作者研究的热点。利用双发射比率型量子点探针进行荧光定量及可视化分析检测阿司匹林含量的研究成为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于可视化检测阿司匹林的双发射比率型量子点荧光探针及其制备方法，克服现有技术中检测阿司匹林过程中溶剂消耗量大，费时，繁琐的样品预处理和选择性差等缺点。首先硼氢化钠、碲粉和水在超声环境下生成前驱体NaHTe溶液。然后将前驱体注入到通氮除氧的pH为10.5-11.5的有巯基乙酸（TGA）存在的CdCl2·2.5H2O水溶液中，在氮气保护100-110oC条件下回流反应，根据回流时间的不同，得到了所需要的绿色荧光量子点和红色荧光量子点。然后，红色荧光量子点利用溶胶凝胶法包覆硅球，并接上氨基。最后，将绿色荧光量子点溶液和包硅后的红色荧光量子点分散在MES缓冲溶液中，加入EDC/NHS，室温避光条件下反应，最终得到双发射比率型量子点荧光探针，并用于荧光定量与可视化分析测定阿司匹林含量。制备的双发射比率型量子点荧光探针具有很好的光学性能和稳定性，且具可视化检测阿司匹林的能力。本专利技术采用的技术方案是：一种双发射比率型量子点荧光探针的制备方法，按照以下步骤进行：（1）将硼氢化钠（NaBH4）和碲粉加入到离心管中，然后再加入二次蒸馏水使固体完全溶解；将离心管放置于超声机中超声反应，并保持管口出气，最终的白色液体即为所需的前驱体NaHTe溶液。（2）在通氮除氧的条件下，将步骤（1）得到的前驱体NaHTe溶液注入到通氮除氧的有巯基乙酸（TGA）存在的水合氯化镉（CdCl2·2.5H2O）水溶液中，混合溶液在氮气保护条件下回流反应，根据回流时间的不同，得到所需要的绿色荧光量子点和红色荧光量子点。（3）将步骤（2）得到的红色荧光量子点原液与乙醇混合加入到烧瓶中，搅拌均匀，加入3-巯丙基三乙氧基硅烷室温搅拌。然后将正硅酸乙酯和氨水加入到上述体系，反应。为了在氧化硅表面修饰上氨基，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷反应。反应结束后，用水和乙醇洗涤若干次，以除去未反应完的物质，最终产物在真空烘箱内烘干，得到包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子，备用。（4）将步骤（3）得到的包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子和步骤（2）得到的绿色荧光量子点溶液分散于MES缓冲溶液中，并加入EDC/NHS溶液（1mg/mL，质量比1:1），室温避光条件下反应，反应结束后，备用。其中，步骤（1）中所述的硼氢化钠和碲粉的摩尔比为2-4：1。其中，步骤（2）中所述的有巯基乙酸（TGA）存在的CdCl2·2.5H2O水溶液的pH为10.5-11.5；其中，CdCl2·2.5H2O、TGA和NaHTe的摩尔比为1：2.0-2.5：0.4-0.6，其中NaHTe的摩尔量根据步骤（1）中碲粉的摩尔量得出；所述回流反应温度为100oC-110oC。其中，步骤（3）中所述的量子点溶液和乙醇的体积比为1:2-2.5；所述加入的3-巯丙基三乙氧基硅烷与量子点溶液的体积比为1:1000；所述加入的正硅酸乙酯、氨水、3-氨丙基三乙氧基硅烷与3-巯丙基三乙氧基硅烷的体积比为30-60:30-60:2-3：1；所述的搅拌时间为4-6小时；所述反应时间为10-14小时。其中，步骤（4）中所述包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子、绿色荧光量子点溶液与MES溶液的质量与体积比为3-6mg：300-600μL：8-12mL；所述MES缓冲溶液和EDC/NHS溶液体积比为8-12：1；所述避光反应时间为2-5小时。本专利技术的技术优点：该方法以水相合成的不同发射波长的碲化镉量子点（CdTeQDs）为光学材料，利用正硅酸乙酯的水解包埋红色荧光量子点，对其进行保护形成内标材料，在此基础上，外部偶联绿色荧光量子点形成双发射比率型荧光探针。内部红色荧光量子点受到了氧化硅的保护，受到阿司匹林的影响很少，荧光强度基本不变，外部绿色量子点处于裸露状态，阿司匹林加入后荧光会发生猝灭现象。溶液颜色会从绿色渐变到红色，从而实现对阿司匹林的可视化检测。所以说本专利技术获得的量子点双发射比率型荧光探针具有良好的光学性能和实现可视化快速检测阿司匹林含量的能力。附图说明图1：不同参量的双发射比率型荧光探针的荧光光谱图。图2：包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子的透射电镜图。图3：双发射比率型荧光探针的透射电镜图。图4：pH对包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子荧光强度的影响。图5：pH对CdTeQDs荧光强度的影响。图6：反应时间对CdTeQDs检测阿司匹林的影响。图7：包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子随阿司匹林加入的荧光光谱变化。图8：包埋红色荧光量子点的氧化硅纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双发射比率型量子点荧光探针，其特征在于，该荧光探针以不同发射波长的碲化镉量子点为光学材料，包埋红色荧光量子点，对其进行保护形成内标材料，外部偶联绿色荧光量子点形成双发射比率型荧光探针，具可视化检测阿司匹林的能力。

【技术特征摘要】
1.一种双发射比率型量子点荧光探针的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：（1）将硼氢化钠和碲粉加入到离心管中，然后再加入二次蒸馏水使固体完全溶解；将离心管放置于超声机中超声反应，并保持管口出气，最终的白色液体即为所需的前驱体NaHTe溶液；（2）在通氮除氧的条件下，将步骤（1）得到的前驱体NaHTe溶液注入到通氮除氧的有巯基乙酸存在的CdCl2·2.5H2O水溶液中，混合溶液在氮气保护条件下回流反应，根据回流时间的不同，得到所需要的绿色荧光量子点和红色荧光量子点；（3）将步骤（2）得到的红色荧光量子点原液与乙醇混合加入到烧瓶中，搅拌均匀，加入3-巯丙基三乙氧基硅烷室温搅拌；然后将正硅酸乙酯和氨水加入到烧瓶中反应；为了在氧化硅表面修饰上氨基，再加入3-氨丙基三乙氧基硅烷反应；反应结束后，用水和乙醇洗涤若干次，以除去未反应完的物质，最终产物在真空烘箱内烘干，得到包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子，备用；（4）将步骤（3）得到的包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子和步骤（2）得到的绿色荧光量子点溶液分散于MES缓冲溶液中，并加入EDC/NHS溶液，室温避光条件下反应，反应结束后，备用；步骤（3）中所述的量子点溶液和乙醇的体积比为1:2-2.5；所述加入的3-巯丙基三乙氧基硅烷与量子点溶液的体积比为1:1000；所述加入的正硅酸乙酯、氨水、3-氨丙基三乙氧基硅烷与3-巯丙基三乙氧基硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫潇，戴江栋，李洪吉，周志平，闫永胜，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32