潜指纹荧光可视化检测可卡因的表面分子印迹纳米探针的制备方法技术

本发明专利技术属于分子印迹材料和荧光纳米探针的制备技术领域，具体涉及潜指纹荧光可视化检测可卡因的表面分子印迹纳米探针的制备方法。制备量子点/二氧化硅/碳点的双发射纳米杂化物，以可卡因为模板，在杂化物表面生长二氧化硅，洗脱模板制得以杂化物为核，含可卡因分子印迹的二氧化硅为壳的核/壳纳米颗粒，将其作为表面分子印迹纳米探针。配制含可卡因不同共存浓度的探针溶液，喷涂在印有潜指纹的玻璃片上，在365纳米激发下潜指纹上的荧光呈现从蓝色向红色逐渐转换，可构建基于潜指纹荧光颜色类型来定量可卡因的可视化检测方法。与现有技术相比，本发明专利技术探针的制备简单，成本低，灵敏度高，可用于潜指纹样品中可卡因的荧光可视化检测。

Preparation of surface molecularly imprinted nanoprobe for cocaine detection by latent fingerprint fluorescence visualization

The invention belongs to the field of preparation technology of molecularly imprinted materials and fluorescent nanoprobes, in particular to the preparation method of surface molecularly imprinted nanoprobes for latent fingerprint fluorescence visualization detection of cocaine. Quantum dots/silica/carbon dots double emission nanohybrids were prepared. Silicon dioxide was grown on the surface of the hybrids using cocaine template. The core/shell nanoparticles with cocaine molecularly imprinted silica as shell were prepared by elution template. The core/shell nanoparticles were used as surface molecularly imprinted nanoprobes. A probe solution containing different coexisting concentration of cocaine was prepared and sprayed on glass sheets with latent fingerprints. The fluorescence of latent fingerprints changed from blue to red gradually under 365 nanometer excitation. A visual detection method for quantifying cocaine based on the fluorescence color type of latent fingerprints could be constructed. Compared with the prior art, the probe has the advantages of simple preparation, low cost and high sensitivity, and can be used for fluorescence visualization detection of cocaine in latent fingerprint samples.

【技术实现步骤摘要】
潜指纹荧光可视化检测可卡因的表面分子印迹纳米探针的制备方法
：本专利技术属于分子印迹材料和荧光纳米探针的制备
，具体涉及一种潜指纹荧光可视化检测可卡因的表面分子印迹纳米探针的制备方法，其制备的探针可用于潜指纹样品中可卡因的荧光可视化检测。
技术介绍
：潜指纹是指人在触摸物体时遗留在物体表面的汗渍和油脂，这种印痕反应出人体皮肤乳突线花纹。潜指纹不能直接被人肉眼观察和提取，需经过特殊显现处理才能还原指纹图像。潜指纹检测是个人身份识别的可靠方法之一，在证实犯罪和刑事侦查等工作中具有重大的现实意义。相比传统的潜指纹显现法如粉末法、碘熏法、茚三酮法、电化学聚合法等，量子点荧光成像法在潜指纹显现中展现出显著的优势。量子点表面具有氨基或羧基等功能基团，指纹中具有残留的氨基酸、油脂或污渍，通过调节量子点分散液微环境，可实现两者之间的共价偶联或静电吸附，使量子点与指纹连接在一起。在紫外或可见光激发下，检测连接后量子点所发出的荧光信号，即可观察到轮廓明显、纹路清晰的指纹荧光图像。潜指纹荧光显现法可清晰识别潜指纹纹路，还可以通过潜指纹荧光成像的效果如荧光颜色或强度的改变来鉴定潜指纹表面的物质，用以鉴别潜指纹主人是否接触过该物质。这将对刑事侦查和安全检查等危险防御工作，尤其是对爆炸物和毒品的排查具有十分重要的现实意义。可卡因化学名为苯甲基芽子碱，又称古柯碱，呈白色晶体状，无臭，味苦而麻，在医疗中常用作局部麻醉药或血管收缩剂，麻醉效果好，穿透力和毒性强。可卡因对中枢神经系统有兴奋作用而导致滥用，已成为主要的毒品之一，它对消化、免疫、心血管和泌尿生殖系统都有损伤，尤其作为剂量依赖性肝毒素，可导致肝细胞坏死。因此，对可卡因进行简单和高效检测是一项有重要意义的研究工作。当前报道的可卡因检测方法主要包括高效液相色谱法-质谱联用、试纸条、试剂盒、核酸适-配体、表面等离子共振芯片、电化学传感、石英晶体微天平、荧光染料探针等方法。刘志洪等利用共价偶联水溶性上转换纳米材料及核酸适-配体设计了一种纸基检测装置用于测定可卡因(专利技术专利公开号105675563A)；杨飞宇等采用液相色谱-质谱法以及磁性分离萃取和富集技术检测了可卡因(专利技术专利公开号106706797B)；马宏伟等通过石英晶体微天平检测可卡因(专利技术专利公开号102967523B)；苗立坤等基于寡核苷酸和氧化石墨烯进行荧光检测可卡因(专利技术专利公开号102998292A)；娄新徽使用三段式适-配体电化学方法检测可卡因(专利技术专利公开号102650612A)。Ma等基于磁珠分离、短链DNA滚环放大和荧光探针标记来检测可卡因(CuipingMa,WenshuoWang,QingYang,etal.CocainedetectionviarollingcircleamplificationofshortDNAstrandseparatedbymagneticbeads.Biosens.Bioelectron.2011,26,3309)；Roncancio等构建了免标记适体-荧光团组装体用于可卡因检测(DanielRoncancio,HaixiangYu,XiaowenXu,ShuoWu,etal.Alabel-freeaptamer-fluorophoreassemblyforrapidandspecificdetectionofcocaineinbiofluids.Anal.Chem.2014,86,11100)。相比其它方法用于可卡因检测，荧光探针方法可实现裸眼可视的可卡因检测。人体裸眼可视化的荧光检测是十分便捷的分析方法，对比荧光强弱的变化，裸眼更容易分辨荧光颜色类型的变化，依据探针荧光颜色类型的变化来确定样品中目标物的浓度，可对目标物进行简单和高效的荧光可视化检测。文献检索表明，尽管已有文献涉及了荧光探针检测可卡因，截至目前尚未有基于荧光颜色类型来可视化检测可卡因的国内外文献和专利的报道。本专利技术设计了一种双发射纳米材料为核，含可卡因分子印迹的二氧化硅为壳的核/壳纳米颗粒，将其作为表面分子印迹纳米探针，用于潜指纹样品中可卡因的荧光可视化检测。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，设计一种方法简单、成本低、灵敏度高的用作潜指纹荧光可视化检测可卡因的表面分子印迹纳米探针。为实现上述目的，本专利技术涉及的潜指纹荧光可视化检测可卡因的表面分子印迹纳米探针的制备方法包括以下步骤：1.潜指纹荧光可视化检测可卡因的表面分子印迹纳米探针的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：(1)在磁力搅拌下将柠檬酸钠和碳酸氢铵溶于二次蒸馏水，混合液转入附有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在特定温度下反应，冷却产物溶液至室温，滤膜过滤，收集滤液，用旋转蒸发除去大部分溶剂，滤液经离心处理，沉淀物用丙酮洗涤，真空干燥成粉末，得到蓝荧光碳点。(2)在氮气保护下将氯化镉和巯基丙酸溶于二次蒸馏水，调节混合液至碱性，加入新鲜制备的碲氢化钠溶液，在特定温度下反应，后处理步骤与制备碳点的步骤相同，最后得到红荧光碲化镉量子点。(3)在磁力搅拌下向碲化镉量子点的水分散液中加入3-氨基丙基(三乙氧基)硅烷，搅拌均匀后加入氨水和硅酸四乙酯，在避光处室温搅拌反应，产物溶液后处理步骤与制备碳点的步骤相同，最后得到量子点/二氧化硅复合物。(4)向上述复合物的水分散液中加入偶联剂1-乙基(3-(3-二甲基)丙基)羧酸酯EDC盐酸盐和N-羟丁二酰亚胺钠NHS，在磁力搅拌下形成均质混合液，加入碳点水分散液，在避光处室温搅拌反应，产物溶液的后处理步骤与制备碳点的步骤相同，最后得到量子点/二氧化硅/碳点杂化物。(5)向上述杂化物的水分散液中加入模板分子可卡因和3-氨基丙基(三乙氧基)硅烷，搅拌均匀后加入氨水和硅酸四乙酯，在避光处室温搅拌反应，产物溶液经滤膜过滤，收集滤液，旋转蒸发除去大部分溶剂，滤液经离心处理，沉淀物用乙醇/乙腈混合液洗涤除去模板分子，产物经离心，洗涤和干燥处理得到以此杂化物为核，含可卡因分子印迹的二氧化硅为壳的核/壳纳米颗粒。(6)配制含可卡因不同共存浓度的一组核/壳纳米颗粒混合分散液，分别移取混合分散液喷涂在印有人手指不同潜指纹的玻璃片上，在紫外灯365nm激发下潜指纹轮廓呈现一组荧光颜色，用数码相机拍摄，建立可卡因的不同共存浓度与潜指纹轮廓荧光颜色类型之间的关联，构建基于潜指纹荧光颜色类型来定量可卡因的荧光可视化检测方法。步骤(1)中所述的柠檬酸钠和碳酸氢铵的质量浓度比为1:5～1:10，反应温度为150～200℃，反应时间为1～6h；步骤(2)中所述的氯化镉和巯基丙酸的摩尔用量比为1:1～1:2，调节混合液pH至10～13；反应温度为90～100℃，反应时间为1～6h；步骤(3)中所述的量子点质量浓度为1～5mgmL-1，3-氨基丙基(三乙氧基)：氨水：硅酸四乙酯三者用量的体积比为1:1:1～1:2:4，反应时间为6～12h；步骤(4)中所述的复合物与碳点的质量浓度比为2:1～10:1，EDC与NHS的质量比3:1～1:1，反应时间为6～12h；步骤(5)中所述的杂化物质量浓度为1～5mgmL-1，可卡因的摩尔浓度为5～50μM，反应时间为6～12h；步骤(6)中所述的核/壳纳米颗粒质量浓度为5～10m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.潜指纹荧光可视化检测可卡因的表面分子印迹纳米探针的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：(1)在磁力搅拌下将柠檬酸钠和碳酸氢铵溶于二次蒸馏水，混合液转入附有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在特定温度下反应，冷却产物溶液至室温，滤膜过滤，收集滤液，用旋转蒸发除去大部分溶剂，滤液经离心处理，沉淀物用丙酮洗涤，真空干燥成粉末，得到蓝荧光碳点；(2)在氮气保护下将氯化镉和巯基丙酸溶于二次蒸馏水，调节混合液至碱性，加入新鲜制备的碲氢化钠溶液，在特定温度下反应，后处理步骤与制备碳点的步骤相同，最后得到红荧光碲化镉量子点；(3)在磁力搅拌下向碲化镉量子点的水分散液中加入3‑氨基丙基(三乙氧基)硅烷，搅拌均匀后加入氨水和硅酸四乙酯，在避光处室温搅拌反应，产物溶液后处理步骤与制备碳点的步骤相同，最后得到量子点/二氧化硅复合物；(4)向上述复合物的水分散液中加入偶联剂1‑乙基(3‑(3‑二甲基)丙基)羧酸酯EDC盐酸盐和N‑羟丁二酰亚胺钠NHS，在磁力搅拌下形成均质混合液，加入碳点水分散液，在避光处室温搅拌反应，产物溶液的后处理步骤与制备碳点的步骤相同，最后得到量子点/二氧化硅/碳点杂化物；(5)向上述杂化物的水分散液中加入模板分子可卡因和3‑氨基丙基(三乙氧基)硅烷，搅拌均匀后加入氨水和硅酸四乙酯，在避光处室温搅拌反应，产物溶液经滤膜过滤，收集滤液，旋转蒸发除去大部分溶剂，滤液经离心处理，沉淀物用乙醇/乙腈混合液洗涤除去模板分子，产物经离心，洗涤和干燥处理得到以此杂化物为核，含可卡因分子印迹的二氧化硅为壳的核/壳纳米颗粒；(6)配制含可卡因不同共存浓度的一组核/壳纳米颗粒混合分散液，分别移取混合分散液喷涂在印有人手指不同潜指纹的玻璃片上，在紫外灯365nm激发下潜指纹轮廓呈现一组荧光颜色，用数码相机拍摄，建立可卡因的不同共存浓度与潜指纹轮廓荧光颜色类型之间的关联，构建基于潜指纹荧光颜色类型来定量可卡因的荧光可视化检测方法。...

【技术特征摘要】
1.潜指纹荧光可视化检测可卡因的表面分子印迹纳米探针的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：(1)在磁力搅拌下将柠檬酸钠和碳酸氢铵溶于二次蒸馏水，混合液转入附有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在特定温度下反应，冷却产物溶液至室温，滤膜过滤，收集滤液，用旋转蒸发除去大部分溶剂，滤液经离心处理，沉淀物用丙酮洗涤，真空干燥成粉末，得到蓝荧光碳点；(2)在氮气保护下将氯化镉和巯基丙酸溶于二次蒸馏水，调节混合液至碱性，加入新鲜制备的碲氢化钠溶液，在特定温度下反应，后处理步骤与制备碳点的步骤相同，最后得到红荧光碲化镉量子点；(3)在磁力搅拌下向碲化镉量子点的水分散液中加入3-氨基丙基(三乙氧基)硅烷，搅拌均匀后加入氨水和硅酸四乙酯，在避光处室温搅拌反应，产物溶液后处理步骤与制备碳点的步骤相同，最后得到量子点/二氧化硅复合物；(4)向上述复合物的水分散液中加入偶联剂1-乙基(3-(3-二甲基)丙基)羧酸酯EDC盐酸盐和N-羟丁二酰亚胺钠NHS，在磁力搅拌下形成均质混合液，加入碳点水分散液，在避光处室温搅拌反应，产物溶液的后处理步骤与制备碳点的步骤相同，最后得到量子点/二氧化硅/碳点杂化物；(5)向上述杂化物的水分散液中加入模板分子可卡因和3-氨基丙基(三乙氧基)硅烷，搅拌均匀后加入氨水和硅酸四乙酯，在避光处室温搅拌反应，产物溶液经滤膜过滤，收集滤液，旋转蒸发除去大部分溶剂，滤液经离心处理，沉淀物用乙醇/乙腈混合液洗涤除去模板分子，产物经离心，洗涤和干燥处理得到以此杂化物为核，含可卡因分子印迹的二氧化硅为壳的核/壳纳米颗粒；(6)配制含可卡因不同共存浓度的一组核/壳纳米颗粒混合分散液，分别移取混合分散液喷涂在印有人手指不同潜指纹的玻璃片上，在紫...

【专利技术属性】
技术研发人员：金辉，桂日军，姜晓文，孙玉娇，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37