一种同材料双发射比率荧光探针的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种同材料双发射比率荧光探针g‑CdTe QDs/r‑CdTe QDs的制备方法及其在检测Hg

【技术实现步骤摘要】
一种同材料双发射比率荧光探针的制备方法及其应用
本专利技术属于荧光传感
，具体涉及一种g-CdTe/r-CdTeQDs比率荧光探针的制备方法和应用。
技术介绍
汞是一种剧毒非必需元素，可以在生物体内积累，很容易被皮肤以及呼吸道和消化道吸收。由于汞可以在水体、土壤、大气和生物圈中迁移和转化，形成完善的循环从而广泛地存在于各类环境介质和食物链中，尤其是鱼、贝类，其踪迹遍布全球各个角落。虽然微量的液体汞吞食一般不会造成严重的中毒反应，但汞蒸气和汞盐都是剧毒的，口服、吸入或接触后可以损害中枢神经系统和肝脏，长时间暴露在高汞环境中可以导致脑损伤和死亡，而最危险的是汞有机化合物二甲基汞，仅接触在皮肤上几微升就可以致死。因此，对环境、食品和药物中的汞含量进行监测，谨防汞超标，有着非常重要的刻不容缓的现实意义。在重金属汞离子的检测方面，传统检测方法如如原子吸收光谱法(AAS)，原子发射光谱法(AES)，冷原子荧光光谱法(CV-AFS)，电感耦合等离子体-质谱(ICPMS)和质谱(MS)等，虽然灵敏度和精确度高，但是却存在着检测耗时长、仪器成本高、检测方法复杂而需要专业人员操作等弊端。针对传统检测方法存在的问题，目前对于重金属检测的研究热点主要集中在新型快检方法开发方面。根据已有报道，现在的新型快检方法主要是采用以金属卟啉、贵金属纳米簇及量子点等纳米材料制作的传感器，根据其颜色或荧光强度信号的变化，来对检测目标进行定性和定量检测。然而单一的检测信号容易受到环境中温度、湿度及检测材料的浓度等因素的影响导致检测结果准确度低，另外，由于复杂基质中干扰物质的存在，导致传感器检测目标物时往往需要加入掩蔽剂来提高对目标物的选择性。针对以上问题，本专利技术采用比率荧光探针作为检测材料，通过采用两个检测信号的比值抵消多种因素的干扰，使其具有内置校准的功能，提高传感器的稳定性和抗干扰性，另外，本专利技术利用g-CdTeQDs和r-CdTeQDs均能对不同种类重金属产生特异性响应，将g-CdTdQDs和r-CdTeQDs的荧光强度比值即I513/I595作为检测指标，可以显著提高该比率荧光探针对Hg2+的特异性和灵敏度。现有的比率荧光探针以仅含单个检测荧光团的类型为主，这类比率荧光探针虽然由于含有一个参比荧光团而提高了探针的抗干扰能力，检测结果精确度高，然而由于参比荧光团对各类金属离子均无响应，因此在对金属的灵敏度和特异性检测性能方面仍然具有一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于公开了一种同材料双发射比率荧光探针g-CdTeQDs/r-CdTeQDs的制备方法及其在检测Hg2+方面的应用。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种同材料双发射比率荧光探针g-CdTeQDs/r-CdTeQDs的制备方法，具体步骤如下：1)制备绿色荧光团g-CdTeQDs：将水合氯化镉(CdCl2·2.5H2O)与N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)按照摩尔比为5∶3～9溶于适量的超纯水中，将此溶液在1000rpm的转速下常温搅拌15min，然后用浓度为1M的NaOH将此溶液的pH值调节至8.5～10。在冰浴中以1000rpm的转速磁力搅拌下，向溶液中通入氮气且保持20min，然后加入适量的Na2TeO3，持续通入氮气15min，再加入适量NaBH4，持续通入10min氮气，最后将溶液转移至油浴锅中，在1000rpm的转速下80～150℃的油浴条件下回流反应20～50min，将所制备的产物过滤、透析，得到浓度为2.2×10-6g·L-1绿色荧光团g-CdTeQDs溶液，置于4℃冰箱中冷藏保存，备用；2)制备红色荧光团r-CdTeQDs：将水合氯化镉(CdCl2·2.5H2O)与N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)按照摩尔比为5∶3～9溶于适量的超纯水中，将此溶液在1000rpm的转速下常温搅拌15min，然后用浓度为1M的NaOH将此溶液的pH值调节至8.5～10。在冰浴中以1000rpm的转速磁力搅拌下，向溶液中通入氮气且保持20min，然后加入适量的Na2TeO3，持续通入氮气15min，再加入适量NaBH4，持续通入10min氮气，最后将溶液转移至油浴锅中，在1000rpm的转速下80～150℃的油浴条件下回流反应15～30h，将所制备的产物过滤、透析，得到浓度为6.7×10-6g·L-1红色荧光团r-CdTeQDs溶液，置于4℃冰箱中冷藏保存，备用；3)制备g-CdTe/r-CdTeQDs比率荧光探针：分别取1)中制备的g-CdTeQDs和2)中制备的r-CdTeQDs，按照体积比为1～4∶1直接混合在一起，制备成g-CdTe/r-CdTeQDs比率荧光探针，将其置于4℃冰箱中冷藏保存。进一步地，步骤1)中所述的CdCl2·2.5H2O∶NAC∶Na2TeO3∶NaBH4＝5∶5～8∶1∶3，将溶液的pH调节至8.5～9.5，回流温度优选为80～120℃，回流时间优选为20～40min。进一步地，步骤2)中所述的CdCl2·2.5H2O∶NAC∶Na2TeO3∶NaBH4＝5∶5～8∶1∶3，将溶液的pH调节至8.5～9.5，回流温度优选为80～120℃，回流时间优选为18～25h。进一步地，步骤3)所述制备比率荧光探针所取的g-CdTeQDs与r-CdTeQDs的体积比为1～3∶1。上述方案中制备的g-CdTeQDs/r-CdTeQDs比率荧光探针在检测Hg2+方面的应用，具体检测方法为：在g-CdTe/r-CdTeQDs比率荧光探针中加入pH＝8、浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，然后加入不同浓度的Hg2+待测液，在340nm激发波长下，使用荧光分光光度计的fluorescence模式进行检测，记录450～660nm范围内的荧光发射光谱，得到荧光强度比值I513/I595与Hg2+浓度的关系。优选地，所述g-CdTe/r-CdTeQDs比率荧光探针与Tris-HCl缓冲溶液的体积比为1∶4～6，检测体系中Hg2+的最终浓度为40～500nM与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的比率荧光探针的两个荧光团均由相同的材料、相同的方法合成，仅需控制不同的回流时间。(2)本专利技术的比率荧光探针将两种量子点按一定比例混合即可制备，无需偶联或者物理包埋，制备方法简单。(3)本专利技术比率荧光探针对汞离子灵敏度高并显著提高了对汞离子的特异性。附图说明图1为本专利技术制备的g-CdTe/r-CdTeQDs比率荧光探针制备及其检测Hg2+的机理图。图2为本专利技术制备的g-CdTe/r-CdTeQDs比率荧光探针的透射电镜图。图3为r-CdTeQDs的紫外吸收图谱和g-CdTeQDs的荧光发射谱图(激发波长为340nm)。图4为本专利技术制备的g-CdTe/r-CdTeQDs的傅立叶变换中红外光谱图。图5为g-CdTe/r-CdTeQDs加入不同浓度Hg2+(0～500nM)后的紫外-可见吸收光谱图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同材料双发射比率荧光探针g-CdTe/r-CdTe QDs的制备方法，其特征在于，具体方法如下：/n1)制备绿色荧光团g-CdTe QDs：将5摩尔份的水合氯化镉(CdCl

【技术特征摘要】
1.一种同材料双发射比率荧光探针g-CdTe/r-CdTeQDs的制备方法，其特征在于，具体方法如下：
1)制备绿色荧光团g-CdTeQDs：将5摩尔份的水合氯化镉(CdCl2·2.5H2O)与3～9摩尔份的N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)溶于水中，然后用浓度为1M的NaOH将此溶液的pH值调节至8.5～10。在冰浴中在1000rpm的转速磁力搅拌下，向溶液中通入氮气且保持20min，然后加入1摩尔份的Na2TeO3，持续通入氮气15min，再加入3摩尔份的NaBH4，持续通入10min氮气，最后将溶液转移至油浴锅中，在1000rpm的转速下80～150℃的油浴温度下回流反应20～50min，得到绿色荧光团g-CdTeQDs；
2)制备红色荧光团r-CdTeQDs：将5摩尔份的水合氯化镉(CdCl2·2.5H2O)与3～9摩尔份的N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)溶于水中，然后用浓度为1M的NaOH将此溶液的pH值调节至8.5～10。在冰浴中以1000rpm的转速磁力搅拌下，向溶液中通入氮气且保持20min，然后加入1摩尔份的Na2TeO3，持续通入氮气15min，再加入3摩尔份NaBH4，持续通入10min氮气，最后将溶液转移至...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘远斌，孟清君，付海燕，周春松，胡瑛，
申请(专利权)人：浙江工业大学上虞研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33