一种用于百草枯检测的碳量子点荧光探针的制备方法，所述的制备方法包括如下两个步骤：首先，准确称取0.03g间苯二胺置于无水乙醇中，溶解后，移至聚四氟乙烯内胆的水热反应釜中，密封，程序升温至160℃的恒温干燥箱中反应12h后，自然冷却至室温，取出，产物置于的烧杯中；然后，向烧杯中加入展开剂，用层析色谱法进行分离，随后产物用透析袋透析，保留液用去离子水稀释，得到表面富含羟基和羰基的碳量子点荧光探针。表面带负电的碳量子点荧光探针与带正电的目标分子百草枯通过阴阳离子静电的相互作用，彼此空间相互接近时，发生荧光共振能量转移，导致碳量子点荧光探针荧光强度下降，实现对目标分子百草枯的选择性识别和敏感性检测。
【技术实现步骤摘要】
一种用于百草枯检测的碳量子点荧光探针的制备方法
本专利技术涉及材料科学领域，特别涉及具有对百草枯检测的碳量子点荧光探针的制备方法。
技术介绍
百草枯，化学名称是1-1-二甲基-4-4-联吡啶阳离子盐，是一种快速灭生性除草剂，具有触杀作用和一定内吸作用。能迅速被植物绿色组织吸收，使其枯死。百草枯对人毒性极大，成人致死量为20%水溶液5～15毫升（20～40mg/kg），且无特效解毒药，口服中毒死亡率可达90%以上。目前已被20多个国家禁止或者严格限制使用。随着除草剂的广泛应用，百草枯残留中毒现象日渐普遍，并已成为继急性有机磷中毒之后的常见农药中毒，且中毒人数呈逐年上升的趋势。由于百草枯的致死用量极低与其无特效解药的特性，因此，百草枯残留的检测对方法的灵敏性和准确性要求越来越高。目前已有的测定方法可概括为三类：活生物体分析法、仪器分析法、免疫化学分析法（食品工业科技，2012，33（18）：393-396）。其中活生物体分析法利用自然界筛选对生长环境中有毒农药敏感的物种，根据其在含有有毒化合物的水体中的生长率变化来检测目标农药浓度大小（Bull.Environ.Contam.Toxicol.，2001，67：233-238）。但这种方法耗时较长，结果重复性较低，不能很好适用于如今百草枯残留检测需要。仪器分析法包含气相色谱法（GC）、高效液相色谱法（HPLC）、质谱联用法、毛细管电泳法（CE）、分光光度计法等（农药，2014，53(1)：4-6），其中气相色谱法具有分离效果高、检测灵敏度高、选择性好等优点，是分析检测中比较常用的方法。由于GC法只能检测挥发性物质，而百草枯因为极性强、难以气化，所以必须通过化学衍生的方法转化为具挥发性物质才能进行分析。已经报道的衍生法中，硼氢化钠还原法较易推广应用，也是目前GC法中主要采用的处理方法。张婷等通过在碱性条件下，用硼氢化钠将百草枯还原成三级胺进行全血中的百草枯GC法检测，其线性相关系数为0.9965，检测限达20μg/L，回收率为99.3%±7%（广东公安科技，2007，89(4)：21-22）。Khan用硫酸对样品进行提取处理后，再经氧化铝柱钝化以对莴苣、萝卜、洋葱中百草枯进行GC检测，最小检测限达0.005mg/kg，标准偏差为4%（Bull.Environ.Contam.Toxicol.，1975，14(6)：745-749）。通常情况下百草枯较难气化裂解，所以用气相色谱法检测百草枯操作较复杂，需要训练有素的操作人员，不适合检测大批量样品。液相色谱法及液-质联用法液相色谱法具有快速、灵敏、准确的特点，也是目前技术相对成熟的一种检测手段。液相色谱适用于检测热稳定性差，极性强、分子量大、不易挥发的化合物及离子型化合物。百草枯是一种极性很强的离子型化合物，比较适合用此法进行分析。王朝虹等建立了LC/MS/MS检测生物体液中百草枯的方法，应用离子交换固相萃取法提取百草枯并检测，此法测得百草枯的最小检出限为10ng/mL血（S/N≥3），线性范围为0.02～20μg/mL。该方法快速、灵敏、准确，适用于生物检材中百草枯的分析（中国法医学杂志，2008，23(2)：114-115）。YuangaoZou等以二乙基百草枯为内标物，在紫外检测器波长256nm下检测，准确率为97.6%～107.3%，回收率为91.9%，相关性系数为0.9984，检出限为0.02～10μg/ml，此法简单灵敏高效（J.ChromatographyB，2001，879：1809-1812）。刘育清等用AQ-C18色谱柱和PDA检测器，以KH2PO4缓冲溶液（pH=1.9）为流动相，在290nm波长下，对百草枯的二氯盐进行定量分析。其结果标准偏差、变异系数为0.069和0.23％，相关系数为0.9998，回收率在98.91％～100.87％，此法分离效果好，准确度与精密度高，线性范围较宽，操作简便（第九届全国农药质量管理与分析技术交流会-论文集：170-173）。秦叶民等使用AlltimaC18色谱柱，流动相为乙腈/0.02mmol/L己烷磺酸钠溶液（体积比为65∶35），紫外检测器波长为254nm，测定结果的相对标准偏差为RSD=0.13%，回收率为98.9%～99.5%（第9届全国离子色谱学术报告会论文集，2002）。王瑞花等以十二烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠预处理过的C18固相柱萃取，HPLC/DAD进行分析。结果回收率为81%～94%，检出限为1ng/mL，线性范围为50ng/mL～1mg/mL（法医学杂志，2005，21（2）：121-123）。从上可以看出，液相色谱法是目前主流的检测百草枯的方法，它的优点很突出，但是同时也应注意它不适合处理大量样品。毛细管电泳法是一种高效便捷、快速、低消耗的新型检测技术。目前，CE应用与百草枯检测的报道还比较少。成美容等建立了毛细管电泳-间接化学发光法对茶叶中残留的百草枯进行检测，结果显示，在百草枯浓度为5×10-7~5×10-5mol/L范围内线性良好，线性相关系数为0.9945，最低检出限为9.4×10-8mol/L（分析测试学报，2009，28(12)：1444-1447）。Unez等用毛细管法检测水中的百草枯，以多孔石墨固相柱萃取为检材，用压力方式进样，用二极管阵列检测器进行检测，百草枯的回收率只有约40%（J.ChromatographyA，2002，946(1/2)：275-282），结果不理想，有待于进一步研究。虽然毛细管电泳法具有样品前处理简单、避免分析柱损伤等优点，但准确性较差，检测限较高。免疫化学分析法包括放射免疫法（RIA）、酶联免疫法（ELISA）和胶体金免疫检测（GICA）等（农药，2014，53(1)：4-6），虽然这些技术具有灵敏度高、稳定性好、特异性强等特点，但这些方法需要的试剂、设备价格昂贵，且具有一定的危险性，其应用受到很大限制。而且在实际操作中很容易受操作条件影响，易出现假信号，从而影响了结果的准确性。上述方法优点甚多，但其制备步骤繁琐，成本高，且某些检测方法对大型仪器的依赖性强，无法满足便捷和现场检测的需求。近年来，对痕量百草枯检测技术的越来越多，2011年王勇等人公开了专利技术专利（CN201110186707.2）“一种测定百草枯血药浓度的方法”。该专利技术采取以下步骤：1、取血浆样品，加入内标物的水溶液和蛋白沉淀剂乙腈，旋涡混合，再离心后取上清液进样；2、采用通用型C18液相色谱柱，高效液相系统采用通用型的二极管阵列检测器及高压泵，酸性流动相使用离子对试剂，所述的酸性流动相为3mmol•L-1十二烷基磺酸钠水溶液-0.2%三氟乙酸水溶液-乙腈-水的混合液，等梯度洗脱；3、采用二极管阵列检测器进行检测，检测波长为250～260nm，测定内标物和百草枯的峰面积，以最小二乘法线形回归计算出百草枯的血药浓度。2011年，杜晶晶等公开了专利技术专利（CN200910241254.1）“一种新型的百草枯检测方法”。该专利技术采用以下步骤：1、利用硅烷修饰Fe3O4表面后，将其分散于硝酸银溶液中，在还原剂盐酸羟胺的作用下，制备得到核壳式Fe3O4/Ag磁性纳米颗粒，这种复合颗粒兼具Fe3O4的磁性与纳米银颗粒的拉曼增强本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于百草枯检测的碳量子点荧光探针的制备方法，其特征在于：所述的碳量子点荧光探针发射光谱带为红色荧光，其表面含有羟基和羧基的亲水的基团，量子点荧光探针表面带负电的羟基和羧基与带正电目标分子在空间相互接近时，通过阴阳离子对静电的相互作用，发红色光谱带的碳量子点荧光探针发射光谱能够被自然光下绿色的目标分子所吸收，发生荧光共振能量转移，导致碳量子点荧光探针荧光强度降低，实现对目标分子选择性识别和检测，所述的碳量子点荧光探针制备过程包括如下两个步骤：1.1第一步是碳量子点荧光探针的前驱液的制备：首先，准确的称取0.02 ~ 0.04g的前驱体溶解在30 ~ 50mL的无水乙醇中，溶解后，移入到体积为100mL的聚四氟乙烯内胆的反应釜中，用材质为聚四氟乙烯盖密闭，金属盖密封，将其置于程序升温速率为5℃/min的干燥箱中，升温至90 ~ 110℃的范围内反应1h后，再升温至150 ~ 170℃的范围内反应12h后，自然冷却至室温，取出反应釜，将反应产物倒入烧杯中，得到碳量子点荧光探针的前驱液；1.2第二步是碳量子点荧光探针的制备：首先，用层析色谱法进行分离，把填充好的硅胶柱竖直安装在铁架台上，向上述前驱液的烧杯里中加入40 ~ 60 mL配好比例的展开剂，用胶头滴管吸取的前驱液，沿着柱壁以2mL/min速度滴加前驱液，结束后，再沿着柱壁加入以2mL/min的速度滴加20 ~ 40 mL配好比例的淋洗剂，将层析分离后的产物再用透析袋透析，保留液用10 ~ 30mL去离子水稀释，得到表面含有羟基和羰基的碳量子点荧光探针。...
【技术特征摘要】
1.一种用于百草枯检测的碳量子点荧光探针的制备方法，其特征在于：所述的碳量子点荧光探针发射光谱带为红色荧光，其表面含有羟基和羧基的亲水的基团，量子点荧光探针表面带负电的羟基和羧基与带正电目标分子在空间相互接近时，通过阴阳离子对静电的相互作用，发红色光谱带的碳量子点荧光探针发射光谱能够被自然光下绿色的目标分子所吸收，发生荧光共振能量转移，导致碳量子点荧光探针荧光强度降低，实现对目标分子选择性识别和检测，所述的碳量子点荧光探针制备过程包括如下两个步骤：1.1第一步是碳量子点荧光探针的前驱液的制备：首先，准确的称取0.02~0.04g的前驱体溶解在30~50mL的无水乙醇中，溶解后，移入到体积为100mL的聚四氟乙烯内胆的反应釜中，用材质为聚四氟乙烯盖密闭，金属盖密封，将其置于程序升温速率为5℃/min的干燥箱中，升温至90~110℃的范围内反应1h后，再升温至150~170℃的范围内反应12h后，自然冷却至室温，取出反应釜，将反应产物倒入烧杯中，得到碳量子点荧光探针的前驱液；1.2第二步是碳量子点荧光探针的制备：首先，用层析色谱法进行分离，把填充好的硅胶柱竖直安装在铁架台上，向上述前驱液的烧杯里中加入40~60mL配好比例的展开剂，用胶头滴管吸取的前驱液，沿着柱壁以2mL/min速度滴加前驱液，结束后，再沿着柱壁...
【专利技术属性】
技术研发人员：高大明，刘辰辰，汪名星，陈倩云，陈红，朱德春，张慧，张凌云，王晓晨，刘安求，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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