锰掺杂的上转换纳米棒/多巴胺体系及其制备方法以及谷胱甘肽或半胱氨酸的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种锰掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系及其制备方法以及谷胱甘肽或半胱氨酸的检测方法，该制备方法包括：1)将水、锰源、钇源、镱源、铒源、柠檬酸三钠、CTAB、C1‑C3的醇和NaF进行混合，接着加入浓硝酸进行水热反应制得UCNRs(Mn

Manganese doped up conversion nanorod / dopamine system and its preparation methods and methods for detection of glutathione or cysteine

The invention discloses a manganese doped NaYF4:Yb Nanorods / dopamine system and preparation method and detection method of glutathione or cysteine conversion of Er, the preparation method comprises: 1) water, manganese source, yttrium and ytterbium and erbium source source source, three citric acid sodium, CTAB, C1 C3 alcohol and NaF were mixed, then adding concentrated nitric acid by hydrothermal reaction of UCNRs (Mn

【技术实现步骤摘要】
锰掺杂的上转换纳米棒/多巴胺体系及其制备方法以及谷胱甘肽或半胱氨酸的检测方法
本专利技术涉及NaYF4:Yb,Er上转换纳米结构，具体地，涉及锰掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系及其制备方法以及谷胱甘肽或半胱氨酸的检测方法。
技术介绍
谷胱甘肽(GSH)和半胱氨酸(Cys)在许多生理过程中起着至关重要的作用，而它们含量的异常会引发不同的疾病，比如：造血细胞减少，毛发色素沉着，肝损伤，皮肤损伤，艾滋病，阿尔茨海默病，感冒，坏血病，严重者甚至会引发癌症。因此，对谷胱甘肽和半胱氨酸的检测显得尤为重要。目前用于检测谷胱甘肽和半胱氨酸的方法主要有电化学，分光光度法，色谱法和利用荧光探针等，这些方法提供了实验结果的可靠性，但是这些方法操作相对复杂，使用仪器较为昂贵，所合成的荧光探针中引入了对环境不友好的物质。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锰掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系及其制备方法以及谷胱甘肽或半胱氨酸的检测方法，该锰掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系对于谷胱甘肽或半胱氨酸具有优异的灵敏度和较低的检出限进而能够实现谷胱甘肽或半胱氨酸的定量检测，同时该制备方法具有条件温和和原料易得的优点。为了实现上述目的，本专利技术提供了本专利技术提供了一种Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系的制备方法，该制备方法包括：1)将水、锰源、钇源、镱源、铒源、柠檬酸三钠、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)、C1-C3的醇和NaF进行混合，接着加入浓硝酸进行水热反应制得UCNRs(Mn2+掺杂NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒)；2)将UCNRs、PAA(聚丙烯酸)于溶剂进行配位体交换反应得到PAA修饰的UCNRs；3)将PAA修饰的UCNRs分散于Tris-HCl缓冲溶液中，接着加入多巴胺振荡孵育以制得Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系。本专利技术还提供了一种Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系，该Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系通过上述的制备方法制备而得。本专利技术进一步提供了一种谷胱甘肽或半胱氨酸的检测方法，该检测方法包括：1)将Tris-HCl缓冲溶液、如上述PAA-UCNRs以及多巴胺形成混合液，接着将已知浓度的样品加入至混合液中进行孵育震荡，然后进行发光信号测定，最后以样品的浓度为横坐标，发光恢复效率为纵坐标绘制工作曲线或者计算工作曲线方程；2)将待检样品溶液按照步骤1)的方法测得发光强度以及发光恢复效率，然后根据工作曲线或者工作曲线方程计算出待检样品溶液的浓度；其中，已知浓度的样品和待检样品溶液中的样品为谷胱甘肽或半胱氨酸。在上述技术方案中，本专利技术的制备的原理如图8所示，本专利技术构建的Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系：首先制备Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,ErUCNRs上转纳米棒，接着用PAA对Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,ErUCNRs进行表面修饰链接羧基，改善其水溶性和生物相容性，随后，在弱碱性条件下加入多巴胺，多巴胺被自发氧化成醌，通过氢键和静电相互作用相连，发生光诱导电子转移，形成Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系。再向构建的Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系中加入谷胱甘肽或半胱氨酸后，抑制多巴胺的氧化，阻止了光诱导电子转移的发生，UCNRs的发光恢复。同时，UCNRs的发光恢复程度与加入的谷胱甘肽或半胱氨酸的浓度相关，从而实现了对谷胱甘肽或半胱氨酸的定量检测。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1A是检测例1中PAA修饰的Mn2+掺杂NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒TEM图；图1B是检测例1中多巴胺醌包覆的上转换纳米棒的TEM图；图2是检测例2中PAA修饰的Mn2+掺杂NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒的发射光谱与多巴胺醌紫外吸收的重叠谱图；图3A是检测例3中不同浓度的DA对上转换发光纳米棒的猝灭效果图；图3B是检测例3中不同浓度的DA加GSH对上转换发光纳米棒的发光恢复效果图；图3C是检测例3中不同pH对该体系的发光强度的影响结果图；图3D是检测例3中响应时间对该体系的发光强度的影响结果图；图4是检测例4中证明该实验原理的对照实验图；图5A是应用例1中加入不同浓度的谷胱甘肽，上转换纳米棒发光恢复的光谱图；图5B是在图5A的基础上的发光恢复强度对GSH浓度的统计图；图6A是应用例2中加入不同浓度的半胱氨酸，上转换纳米棒发光恢复的光谱图；图6B是图6A的基础上的发光恢复强度对Cys浓度的统计图；图7是干扰检测结果统计图；图8是本专利技术Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系的原理图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系的制备方法，该制备方法包括：1)将水、锰源、钇源、镱源、铒源、柠檬酸三钠、CTAB、C1-C3的醇和NaF进行混合，接着加入浓硝酸进行水热反应制得UCNRs(Mn2+掺杂NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒)；2)将UCNRs、PAA(聚丙烯酸)于溶剂进行配位体交换反应得到PAA修饰的UCNRs；3)将PAA修饰的UCNRs分散于Tris-HCl缓冲溶液中，接着加入多巴胺振荡孵育以制得Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系。在上述制备方法的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNRs具有优异的发光性能，进而使得Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,ErUCNRs/多巴胺作为体系具有更优异的灵敏度、检出限，优选地，在步骤1)中，相对于26-58mg的锰源，水的用量为1-3mL，钇源的用量为46-138mg，镱源的用量为19-57mg，铒源的用量为2.2-6.7mg，柠檬酸三钠的用量为29-88mg，CTAB的用量为0.05-0.15g，醇的用量为10-20mL，NaF的用量为0.21-0.42g，浓硝酸的用量为1-1.5mL且浓硝酸的浓度为65-69重量％；在上述制备方法的步骤1)中，锰源、钇源、镱源、铒源、醇的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNRs具有优异的发光性能，进而使得Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,ErUCNRs/多巴胺作为体系具有更优异的灵敏度、检出限，优选地，铒源选自五水合硝酸铒、氧化铒、无水氯化铒和八水合硫酸铒中的至少一者，锰源选自四水合氯化锰、无水氯化锰、无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Mn

【技术特征摘要】
1.一种Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1)将水、锰源、钇源、镱源、铒源、柠檬酸三钠、CTAB、C1-C3的醇和NaF进行混合，接着加入浓硝酸进行水热反应制得UCNRs(Mn2+掺杂NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒)；2)将所述UCNRs、PAA(聚丙烯酸)于溶剂进行配位体交换反应得到PAA修饰的UCNRs；3)将所述PAA修饰的UCNRs分散于Tris-HCl缓冲溶液中，接着加入多巴胺振荡孵育以制得所述Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，相对于26-58mg的所述锰源，所述水的用量为1-3mL，所述钇源的用量为46-138mg，所述镱源的用量为19-57mg，所述铒源的用量为2.2-6.7mg，所述柠檬酸三钠的用量为29-88mg，所述CTAB的用量为0.05-0.15g，所述醇的用量为10-20mL，所述NaF的用量为0.21-0.42g，所述浓硝酸的用量为1-1.5mL且所述浓硝酸的浓度为65-69重量％；优选地，所述铒源选自五水合硝酸铒、氧化铒、无水氯化铒和八水合硫酸铒中的至少一者，所述锰源选自四水合氯化锰、无水氯化锰、无水硫酸锰和一水合硫酸锰中的至少一者，所述镱源选自氯化镱、五水硝酸镱、氧化镱和碳酸镱中的至少一者，所述钇源选自硝酸钇、氧化钇、六水合氯化钇和磷酸钇中的至少一者，所述醇选自甲醇、乙醇和丙醇中的至少一者。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，在步骤1)中，所述水热反应至少满足以下条件：反应温度为180-200℃，反应时间为3-5h；优选地，在步骤1)中，所述混合采用搅拌的方式进行，并且搅拌时间为5-15min。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤2)中，相对于34mg的所述UCNRs，所述PAA的用量为0.1-0.3g，所述溶剂的体积为10-20mL；更优选地，在步骤2)中，所述溶剂选自二甘醇、甲苯、乙醇的至少一者；再优选地，所述PAA的重均分子量为1000-3000。5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述配位体交换反应至少满足以下条件：反应温度为150-160℃，反应时间为80-110min。6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤3)中，相对于0.14mg的所述PAA-UCNRs，所述多巴胺的用量为0.09-0.76mg；优选地，在步骤3)中，相对于0.14mg的所述PAA-UCNRs，所述Tris-HCl...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈红旗，张丽平，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34