一种抗坏血酸检测用纳米晶材料及其用途和试剂盒制造技术

本申请涉及医药检测领域，尤其涉及一种抗坏血酸检测用纳米晶材料及其用途和试剂盒。该纳米晶材料的纳米晶分子式如下：Ca

【技术实现步骤摘要】
一种抗坏血酸检测用纳米晶材料及其用途和试剂盒
本申请涉及医药检测领域，尤其涉及一种抗坏血酸检测用纳米晶材料及其用途和试剂盒。
技术介绍
抗坏血酸一般指维生素C，具有强还原性，易被氧化成脱氢维生素C，在人体各项机能中起着重要的作用，比如组织修补，叶酸代谢，蛋白质的合成，提高免疫，抗氧化等[1-3]。人体可以通过食物来吸取抗坏血酸，主要食物为新鲜蔬菜和水果，比如西红柿、菜花、柚子、苹果和葡萄等。目前，抗坏血酸的检测方法主要有通过添加抗坏血酸氧化酶测定其氧化速率来计算其含量，2，4-二硝基苯肼法和化学荧光反应法，这些方法在检测过程中均含有化学反应，耗时长，破坏性大，成本高[4-6]。基于荧光探针材料的荧光检测法是一种新颖的非接触式测量技术，主要通过表征荧光中心的荧光强度、荧光寿命或者发射峰位置随待检测对象的变化来实现探测，具有空间分辨率高、响应快、可远程测量等优势[7-10]。抗坏血酸的分子结构式中含有多个羟基，而对于稀土Er3+离子而言，羟基能够有效地增大绿光能级2H11/2与4S3/2电子的无辐射弛豫几率并填充红光能级4F9/2，进而使发射光谱中产生红绿比的显著变化。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本申请的目的是提供一种新颖的808纳米激发上转换核壳纳米晶，绿光强度逐渐减弱，红光逐渐增强，红绿比逐渐增大，能够很好地应用于抗坏血酸的比率型定量检测，具有非接触式、快响应、高空间分辨率与高准确度的优势。为了实现上述的目的，本申请采用了以下的技术方案：一种上转换核壳纳米晶材料，该纳米晶材料的纳米晶分子式如下：Ca0.2Sr0.8Er3F11。优选，该纳米晶材料为水溶性纳米晶材料，其由HCl溶液处理去除表面的油酸配体。进一步，本申请提供了一种上转换核壳纳米晶材料的制备方法，该方法包括以下的步骤：1）0.2毫摩尔乙酸钙，0.8毫摩尔乙酸锶，3毫摩尔乙酸铒，9毫摩尔氟化铵，15毫升油酸和25毫升十八烯加入到三口烧瓶中，在氮气保护气氛条件下，于120℃搅拌并保温40分钟，迅速升温至310℃，并保温90分钟；2）待溶液冷却至室温后，产物用乙醇和环己烷的混合液洗涤3-5次，并将纳米晶分散在4毫升环己烷溶液中备用。优选，该方法还包括以下表面处理步骤：将10-100mg油性氟氯化物纳米晶分散在1-3mL乙醇与0.2mol/LHCl0.5-1mL的混合液中，将混合液超声5-10min，室温搅拌10-15小时，然后加入乙醇洗涤、离心以及烘干等处理后即可获得水性纳米晶。进一步，本申请提供了所述纳米晶材料在抗坏血酸检测中的应用。进一步，本申请提供了一种抗坏血酸荧光检测试剂盒，该试剂盒包括所述的纳米晶材料。本申请通过共沉淀法与表面处理工艺，制备出不含配体的Ca0.2Sr0.8Er3F11纳米晶。在808纳米激光器激发条件下，纳米晶在整体上能够产生明亮的上转换发光，包含绿光和红光发射波段。纳米晶溶液中加入抗坏血酸后，上转换绿光强度逐渐减弱，红光逐渐增强，红绿比逐渐增大，能够很好地应用于抗坏血酸的比率型定量检测。附图说明图1（a）和（b）分别为产物的XRD图谱和透射电子显微镜图。图2产物在808纳米激光器激发条件下的上转换发射谱。图3左图与右图分别为Ca0.2Sr0.8Er3F11纳米晶与SrEr3F11纳米晶溶液的上转换荧光照片。图4（a）Er3+离子绿光和红光强度与抗坏血酸浓度变化的关系曲线，（b）Er3+离子红/绿强度比与抗坏血酸浓度变化的关系曲线。图5NaYF4:60Yb/2Er纳米晶溶液中，Er3+离子的红光/绿光强度比与抗坏血酸浓度变化的关系曲线。具体实施方式1实验部分1.1主要仪器和试剂：乙酸钙(99.0%)，乙酸锶(99.0%)，乙酸铒(99.0%)，氟化铵，油酸(90.0%)与十八烯(90.0%)购买于Sigma-Aldrich公司，抗坏血酸，环己烷，无水乙醇和浓盐酸购买于国药集团化学试剂有限公司。1.2Ca0.2Sr0.8Er3F11纳米晶的制备0.2毫摩尔乙酸钙，0.8毫摩尔乙酸锶，3毫摩尔乙酸铒，9毫摩尔氟化铵，15毫升油酸和25毫升十八烯加入到三口烧瓶中，在氮气保护气氛条件下，于120oC搅拌并保温40分钟，迅速升温至310oC，并保温90分钟。待溶液冷却至室温后，产物用乙醇和环己烷的混合液洗涤3-5次，并将纳米晶分散在4毫升环己烷溶液中备用。纳米晶表面处理：将10-100mg油性氟氯化物纳米晶分散在1-3mL乙醇与HCl（0.2mol/L,0.5-1mL）的混合液中，将混合液超声5-10min，室温搅拌10-15小时，然后加入乙醇洗涤、离心以及烘干等处理后即可获得水性纳米晶。1.3表征仪器和方法X射线衍射图谱(BrukerD8Advance，Cu-Kα(λ=1.5405Å))，透射电子显微镜(TEM,FEITecnaiG2F20)，光谱仪(FLUROHUB-B,HORIBAJOBINYVON)，功率为50W的紫外灯。X射线衍射样品的制备：将烘干的纳米晶铺满样品支架的凹槽；透射电子显微镜样品的制备：将每次合成的全部纳米晶溶于4毫升乙醇溶液中，超声5分钟后，滴3-6滴液体于超薄碳膜上；抗坏血酸检测方法：将纳米晶溶于水溶液中，分成若干份，加入不同浓度的抗坏血酸，在808纳米激光器激发条件下，表征产物的上转换发光性能，并拟合红光与绿光的荧光强度比随抗坏血酸浓度变化的关系曲线。2.数据分析与讨论Ca0.2Sr0.8Er3F11纳米晶的X射线衍射图谱如图1a所示，所有衍射峰均与标准PDF卡片JCPDS53-1219号一一对应，且无多余的衍射峰，表明我们得到的产物为纯六方相。透射电子显微镜分析结果表明产物为均匀的六方形块状，分散性很好。需要说明的是，表面修饰后的纳米晶晶体结构没有发生改变。在808纳米近红外光激发条件下，产物在绿光（中心波长约为540nm）和红光区域（中心波长包含654nm）表现出很强的上转换发光（图2），绿光对应于Er3+离子2H11/2,4S3/2→4I15/2的跃迁，红光对应于4F9/2→4I15/2的跃迁。980纳米波长的光子容易被水吸收，产生大量的热，容易对无生物组织细胞造成损伤，而水对808纳米波长的光子吸收很弱，更适合生物分子的检测[11]；目前808纳米激发的纳米材料主要是通过多层核壳结构掺杂Nd3+-Yb3+-Er3+三种离子来实现，制备过程繁琐，需要逐层包覆壳层纳米晶，而本申请提出的纳米晶材料采用一步合成法，无需壳层包覆，制备工艺简单。为了说明基质中Ca2+离子掺杂的重要性，我们制备了纯SrEr3F11纳米晶，产物在808纳米激光器激发条件下，肉眼不能看见上转换发光（图3右），而在同样的激发功率条件下，Ca0.2Sr0.8Er3F11纳米晶能明显看到绿色上转换发光（图3左）。以上现象的解释如下：Er3+离子的发光源于4f-4f能级的跃迁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上转换核壳纳米晶材料，其特征在于，该纳米晶材料的纳米晶分子式如下：Ca

【技术特征摘要】
1.一种上转换核壳纳米晶材料，其特征在于，该纳米晶材料的纳米晶分子式如下：Ca0.2Sr0.8Er3F11。


2.根据权利要求1所述的一种上转换核壳纳米晶材料，其特征在于，该纳米晶材料为水溶性纳米晶材料，其由HCl溶液处理去除表面的油酸配体。


3.权利要求1所述的一种上转换核壳纳米晶材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：
1）0.2毫摩尔乙酸钙，0.8毫摩尔乙酸锶，3毫摩尔乙酸铒，9毫摩尔氟化铵，15毫升油酸和25毫升十八烯加入到三口烧瓶中，在氮气保护气氛条件下，于120℃搅拌并保温40分钟，迅速升温至310℃，并保温90分钟；
2）待溶液冷却至...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟丽，王兆安，郭文胜，
申请(专利权)人：杭州美迪生物医药技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33