本发明专利技术涉及一种锌离子检测方法及锌离子检测用发光纳米探针的制备方法。该发光纳米探针由半胱氨酸、铜纳米团簇、羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶复合材料制备而成。基于CuNCs@GC溶液的聚集诱导发光效应的发光纳米探针检测锌离子，具有快速简便，技术要求低，灵敏度高，检出限低，线性范围宽，选择性好等优点，并且在优化后的实验条件下，可成功应用于食品中微量元素锌的检测以及生物活细胞中锌离子的成像。
【技术实现步骤摘要】
锌离子检测方法及锌离子检测用发光纳米探针的制备方法
本专利技术涉及一种锌离子检测方法及锌离子检测用发光纳米探针的制备方法，属于发光检测
技术介绍
众所周知，锌(Zn)是生物体必需的微量元素之一，广泛参与生命活动的各个方面，如生长发育、生殖遗传、免疫、内分泌等。美国国家科学研究委员会制定了锌摄入量膳食指南，其原因是人体在缺乏Zn的情况下容易导致免疫力低下，伤口难以愈合以及生长发育缓慢。研究表明,随着年龄增长,大脑的认知功能会逐渐下降,这可能与细胞中的Zn含量有关，即Zn可以调节大脑突触传递，在保护大脑正常运行方面扮演重要角色。食品是人们除其他营养品、药品以外最直接最安全最天然的摄入锌的方式，日常饮食中经常食用富含锌的食物基本就能满足自身需要。因此，建立一种灵敏、快速、简便、准确的测定锌的方法具有重要意义。检测Zn的方法有很多，如高效液相色谱法、气相色谱法、毛细管电泳法、紫外分光光度法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、电化学检测等。这些方法或仪器昂贵，或前处理繁琐，不适合实现快速检测。
技术实现思路
为解决上述现有技术的不足，本专利技术提供一种锌离子检测用发光纳米探针的制备方法。该探针对Zn2+实行高灵敏度和高选择性的响应检测。本专利技术提供一种锌离子检测用发光纳米探针的制备方法，步骤包括：（1）将羟乙基脱乙酰壳多糖与超纯水进行水浴反应，至羟乙基脱乙酰壳多糖完全溶解，得羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶储备液，放置冷却至室温；将冷却后的羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶储备液用超纯水稀释成0.5-2.0mg/mL的羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶溶液；（2）将步骤（1）得到的羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶溶液与半胱氨酸超声混合至溶解，再加入CuSO4·5H2O溶液，温和搅拌30min，得到锌离子检测用发光纳米探针CuNCs@GC溶液。进一步的，步骤（1）中所述羟乙基脱乙酰壳多糖和超纯水的比例为(10-25)mg：(1-10)mL。进一步的，步骤（2）中所述羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶溶液、半胱氨酸以及CuSO4·5H2O溶液的比例为（2.5-4.5）mL：（0.0121-0.0605）g：（0.5–2.5）mL。本专利技术还提供一种锌离子检测方法，步骤包括：向一定体积的pH值为7.4的如上述的CuNCs@GC溶液中加入相同体积不同浓度的Zn2+溶液，再用超纯水稀释后进行锌离子含量检测。进一步的，步骤包括：（1）取至少五种不同浓度的200μL的Zn2+标准溶液，随即加入到体积为400μL、pH为7.4的CuNCs@GC溶液中，最后用超纯水稀释至体积为1mL，充分混合均匀反应5min后，以固定激发波长为387nm进行光致发光发射光谱的测定，并记录在该激发波长下加入不同浓度Zn2+后CuNCs@GC溶液的发射强度光谱图；（2）向400μLCuNCs@GC溶液中分别加入上述未加标和不同加标量的样液200μL，最后由超纯水稀释至1mL，在387nm激发波长下测定荧光强度；最后经线性方程计算锌含量以及回收率。进一步的，用于食品中锌离子的检测，步骤包括：（1）使用微波消解对牛奶、啤酒或茶叶进行前处理，得到样液；（2）所述样液按照未加标、加标0.05mM、加标0.15mM、加标0.45mM进行锌含量的测定，具体为：向CuNCs@GC溶液中分别加入未加标和不同加标量的样液200μL，最后由超纯水稀释至1mL，在387nm激发波长下测定荧光强度；最后经线性方程计算锌含量以及回收率。有益效果：本专利技术为无标记型发光纳米探针，可直接对Zn2+实行高灵敏度和高选择性的响应检测。本专利技术所制备的发光纳米探针对Zn2+具有快速响应的特征，且检出限低，线性范围较宽，灵敏度和选择性高，生物相容性优良。基于Zn2+引发GC纳米凝胶包裹的CuNCs产生聚集诱导发光（AIE）效应从而构建的新型“发光”检测模式的纳米探针制备简单快速、低毒无污染，在与Zn2+相关的饮用水安全和食品分析领域具有潜在的应用前景。附图说明图1为实施例1的CuNCs@GC和对比例1的CuNCs在pH为7.4时的Zeta电位图。图2为实施例1中加入不同浓度Zn2+之后测得CuNCs@GC的Zeta电位变化图。图3为本专利技术实施例1、对比例1-4的产物的透射电镜图(TEM)；其中图3A为对比例1的产物的CuNCs的透射电镜图；图3B为对比例2的产物的CuNCs@GC(0.5mg/mL)的透射电镜图；图3C为实施例1的产物的CuNCs@GC(1.0mg/mL)的透射电镜图；图3D为对比例3的产物的CuNCs@GC(1.5mg/mL)的透射电镜图；图3E为对比例4的产物的CuNCs@GC(2.0mg/mL)的透射电镜图。图4为本专利技术实施例1的CuNCs@GC以及Cu2p电子的X射线光电子能谱图（XPS）。图5为本专利技术对比例1(a)，实施例1(b)的荧光强度谱图。图6为不同浓度的GC纳米凝胶复合CuNCs后的荧光强度谱图。图7为本专利技术的CuNCs@GC的合成步骤以及Zn2+的检测原理。图8为纳米探针在加入30μM的Zn2+后的荧光强度差值对比加入常见金属离子后的荧光强度差值。图9为纳米探针在加入30μM的Zn2+后的荧光强度差值对比加入氨基酸类后的荧光强度差值。图10为纳米探针在加入30μM的Zn2+后的荧光强度差值对比加入其他生物物质后的荧光强度差值。图11为对实施例2中的CuNCs@GC溶液加入不同浓度Zn2+后的荧光强度变化光谱图；其中图11A为对实施例2中的CuNCs@GC溶液加入浓度为0-750μM的Zn2+标液的荧光强度变化光谱图。图11B为荧光强度差值（I-I0）与不同浓度Zn2+标液作图后所得分别在低浓度范围（1.5μM-100μM）和高浓度范围（100μM-750μM）内呈现的良好线性关系图（I0为CuNCs@GC溶液的荧光强度,I为CuNCs@GC溶液中加入不同浓度Zn2+标液后的荧光强度）。图12为基于CuNCs@GC纳米复合材料的荧光探针用于检测A549活细胞中Zn2+所得的共焦荧光图像。具体实施方式以下结合具体实施例来进一步解释本专利技术，但实施例对本专利技术不做任何形式的限定。实施例1一种锌离子检测用发光纳米探针的制备方法，步骤如下：（1）羟乙基脱乙酰壳多糖（以下简称GC）纳米凝胶溶液的制备：准确称取50mg的GC倒于盛有10mL超纯水的离心管中，然后准备好温度在80℃左右的水浴锅，将GC溶液放入水浴锅20min，至GC完全溶解，即得浓度为5mg/mL的GC纳米凝胶储备液，放置冷却至室温。将冷却后的GC纳米凝胶储备液用超纯水稀释成1.0mg/mL的GC纳米凝胶溶液。放置在4℃的环境中，供后续实验使用。（2）CuNCs@GC溶液的制备：使用移液枪移取4.5mL步骤（1）制备得到的GC纳米凝胶溶液于10mL的小烧杯，并编号1，然后准确称取0.0605g的半胱氨酸（以下简称Cys）加入1号小烧杯中，超声5min至溶解，接着向1号烧杯中加入0.5mL的60mM的CuSO4·5H2O溶液，随即混合溶液的颜色由澄清无色变为浅黄色透明溶液，最后温和搅拌30min，即合成了锌离子检测用发光纳米探针（CuNCs@GC溶液）。合成的CuNCs@GC溶液置于4℃的环境中存放，以供后续步骤使用。将1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锌离子检测用发光纳米探针的制备方法，其特征在于，步骤包括：（1）将羟乙基脱乙酰壳多糖与超纯水进行水浴反应，至羟乙基脱乙酰壳多糖完全溶解，得羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶储备液，放置冷却至室温；将冷却后的羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶储备液用超纯水稀释成0.5 ‑ 2.0 mg/mL的羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶溶液；（2）将步骤（1）得到的羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶溶液与半胱氨酸超声混合至溶解，再加入CuSO4·5H2O溶液，温和搅拌30 min，得到锌离子检测用发光纳米探针CuNCs@GC溶液。
【技术特征摘要】
1.一种锌离子检测用发光纳米探针的制备方法，其特征在于，步骤包括：（1）将羟乙基脱乙酰壳多糖与超纯水进行水浴反应，至羟乙基脱乙酰壳多糖完全溶解，得羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶储备液，放置冷却至室温；将冷却后的羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶储备液用超纯水稀释成0.5-2.0mg/mL的羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶溶液；（2）将步骤（1）得到的羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶溶液与半胱氨酸超声混合至溶解，再加入CuSO4·5H2O溶液，温和搅拌30min，得到锌离子检测用发光纳米探针CuNCs@GC溶液。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述羟乙基脱乙酰壳多糖和超纯水的比例为(10-25)mg：(1-10)mL。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述羟乙基脱乙酰壳多糖纳米凝胶溶液、半胱氨酸以及CuSO4·5H2O溶液的比例为（2.5-4.5）mL：（0.0121-0.0605）g：（0.5–2.5）mL。4.一种锌离子检测方法，其特征在于，步骤包括：向一定体积的pH值为7.4的如权利要求1所述的CuNCs@GC溶液中加入相同体积不同浓度的Zn2+溶液，再...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄旭明，高雪情，刘惠涛，栾锋，田春媛，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。