基于比率荧光和比色双模式的纳米探针及其制备方法和在检测桑色素中的应用技术

本发明专利技术属荧光探针技术领域，提供一种基于比率荧光和比色双模式的纳米探针及其制备方法和在检测桑色素中的应用。纳米探针为钆掺杂碳量子点Gd

【技术实现步骤摘要】
基于比率荧光和比色双模式的纳米探针及其制备方法和在检测桑色素中的应用


[0001]本专利技术属于荧光探针
，具体涉及一种基于比率荧光和比色双模式的纳米探针及其制备方法和在检测桑色素中的应用。

技术介绍

[0002]桑色素（morin）是常见的黄酮类化合物之一，广泛分布于蔬菜、水果、茶叶以及诸多草药中。它具有多种生物活性，包括抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗自由基、抗炎和抗过敏等，已成功用于治疗发烧，预防糖尿病，降低血压，增强关节，预防癌症，改善视力和预防心血管疾病等方面。因此，桑色素检测方法的构建有利于高效检测食品中的桑色素含量以及桑色素在人体内的代谢情况，对桑色素的进一步应用起到指导作用。
[0003]目前，已有多种方法被用于检测桑色素，例如：电化学检测、核磁共振（NMR）、高效液相色谱（HPLC）等。这些方法有其独特的优势，但也存在以下缺陷：步骤繁琐，耗时费力，检测周期长，成本高，检出限高等。荧光探针由于具有成本低、灵敏度高、操作简便、无二次污染等优点，在桑色素检测领域引起研究者的高度重视。
[0004]但是目前报道的用于检测桑色素的荧光探针都是基于单发射荧光强度变化构建的，此类荧光探针易受到环境变化和仪器波动的影响，定量测定结果误差较大。基于双波长荧光强度比值构筑的比率荧光探针比单波长荧光探针具有更好的分析效果，避免环境因素对检测结果造成干扰，具有潜在的应用价值。同时，双模式检测探针可以有效地避免单模式探针可能存在的“假阳性”检测结果。因此，亟需发展一种高效、准确、灵敏的比率型荧光和紫外双模式探针检测桑色素。
[0005]碳量子点又称为碳点（CDs），是荧光纳米材料的重要成员之一，易于可控合成和表面功能化，具有良好的荧光稳定性、生物相容性以及低细胞毒性等优点。迄今为止，已经有很多研究致力于优化CDs的合成方法，以期达到更好的应用前景。其中，金属
‑
杂原子共掺杂碳点作为一种改善CDs荧光特性的方法逐渐引起研究者的关注。
[0006]在诸多金属掺杂剂中，钆（Gd）由于具有独特的磁共振性能，在核磁共振成像中表现出优良的对比度，在磁共振成像领域被广泛报道。但是，迄今为止，只有极少数研究集中在钆掺杂碳点的特异性识别和检测能力上。研究表明，桑色素是一种黄酮类有机化合物，与钆离子有较好的配位作用，而且会产生明显的颜色变化，这为钆掺杂碳点检测桑色素提供了重要理论依据。因此，制备一种钆掺杂碳点，构筑比率荧光和比色双模式检测桑色素的纳米探针，对高效、灵敏、准确检测桑色素具有重要的意义和广阔的应用前景。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种基于比率荧光和比色双模式的纳米探针及其制备方法和在检测桑色素中的应用。
[0008]本专利技术由如下技术方案实现的：一种基于比率荧光和比色双模式的纳米探针，所
述纳米探针为钆掺杂碳量子点Gd
‑
CDs；以3
‑
氨基苯硫酚为碳源，六水合硝酸钆为钆掺杂剂，一步水热法制备钆掺杂碳量子点，除溶剂得到棕色粘稠物，将该粘稠物溶于超纯水中，离心去除不溶物，冷冻干燥得到钆掺杂碳量子点Gd
‑
CDs固体粉末。
[0009]制备所述的基于比率荧光和比色双模式的纳米探针的方法，具体方法如下：（1）0.03 g 3
‑
氨基苯硫酚和0.1 g六水合硝酸钆混合，加入10 mL无水乙醇，超声10 min使反应前体完全溶解，得到混合液；（2）混合液转入聚四氟乙烯高压反应釜并置于烘箱中，180 ℃下反应12 h反应前体完全碳化，得到棕绿色溶液；（3）步骤（2）所得棕绿色溶液8000 r/min离心10 min，旋蒸去除上清液中的乙醇，再加入10 mL超纯水，超声5 min充分溶解，混合溶液在8000 r/min离心10 min，收集红棕色上清液；（4）步骤（3）所得红棕色上清液利用100
‑
500 Da透析袋透析处理6 h，每隔2 h换一次超纯水，透析完成后，所得溶液冷冻干燥获得Gd
‑
CDs固体粉末。
[0010]利用所述的基于比率荧光和比色双模式的纳米探针在检测桑色素中的应用，所述纳米探针利用比率荧光法检测桑色素，具体应用方法为：（1）Gd
‑
CDs储备液的制备：0.1 g Gd
‑
CDs固体粉末溶于10 mL超纯水，配制成浓度为10 mg/mL的Gd
‑
CDs储备液，在激发波长为364 nm时，Gd
‑
CDs在415 nm和490 nm处表现出双荧光发射峰；（2）桑色素储备液的制备：0.03 g桑色素粉末溶于10 mL无水乙醇，超声10 min充分溶解，得到浓度为0.01 M的桑色素储备液；（3）桑色素含量与Gd
‑
CDs荧光强度之间线性关系的获得：Gd
‑
CDs储备液在比色皿中稀释至0.24 mg/mL，向该溶液加入终浓度为0
‑
150 μM的桑色素溶液，在364 nm激发下，记录Gd
‑
CDs与桑色素混合溶液在490 nm和415 nm下的荧光强度比值I
490
/I
415
；通过Origin软件线性拟合桑色素浓度c
morin
与I
490
/I
415
，得到线性方程：I
490
/I
415 = 0.3665
×
c
morin + 1.5031, R
2 = 0.998；式中I
490
和I
415
为加入桑色素过程中Gd
‑
CDs与桑色素混合溶液在490 nm和415 nm处的荧光强度；可检测的线性范围为0.04
‑
95
ꢀµ
M，最低检出限为25 nM。
[0011]所述纳米探针利用比率荧光法检测实际待测样品中桑色素加标回收率，具体方法为：待测样品经0.22 μm微孔膜过滤去除颗粒悬浮液，稀释一倍后存放于4 ℃冰箱，备用；向稀释后的待测样品中加入Gd
‑
CDs储备液，Gd
‑
CDs的终浓度为0.24 mg/mL，测得初始空白浓度，分别加入0.01 M桑色素储备液2.05、4.1、8.2、12.3 μL，此时混合溶液中桑色素的浓度分别为10、20、40、60 μM，分别测定该混合溶液在415 nm和490 nm处的荧光强度，并分别计算其比值I
490
/I
415
；将I
490
/I
415
代入线性方程I
490
/I
415 = 0.3665
×
c
morin + 1.5031，计算得到所对应桑色素的检出浓度。
[0012]所述纳米探针利用比色法检测桑色素，具体应用方法为：（1）Gd
‑
CD本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
mg/mL的Gd
‑
CDs储备液，Gd
‑
CDs在415 nm处有特征吸收峰；（2）桑色素储备液的制备：0.03 g桑色素粉末溶于10 mL无水乙醇，超声10 min充分溶解，得到浓度为0.01 M的桑色素储备液；（3）桑色素含量与Gd
‑
CDs吸光度之间线性关系的获得：Gd
‑
CDs储备液在比色皿中稀释至0.24 mg/mL，向该溶液加入终浓度为0
‑
150 μM的桑色素溶液，记录Gd
‑
CDs与桑色素混合溶液在415 nm处的吸光度值，通过Origin软件线性拟合桑色素浓度c
morin
与吸光度值A/A0，当线性范围为0.04
‑
15 μM时，线性方程为A/A
0 = 0.5439
×
c
morin + 1.0627，R
2 = 0.992，最低检出限为10.5 nM；当线性范围为15
‑
93 μM时，线性方程为A/A
0 = 0.2697
×
c<...

【专利技术属性】
技术研发人员：弓晓娟，王慧萍，董文娟，刘洋，王旭，董川，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：