一种红光碳点、其制备方法及在亮蓝检测中的应用技术

本发明专利技术公开一种红光碳点、其制备方法及在亮蓝检测中的应用，属于纳米荧光检测技术领域。本发明专利技术的红光碳点由如下方法制备而成：将邻苯二胺、磷酸以及水混合均匀，在高温下反应，待反应结束后，冷却至室温；将反应溶液过滤、透析，冷冻干燥，获得红光碳点。本发明专利技术的红光碳点，能够有效避免食物基质自身荧光背景的干扰，实现亮蓝的简便、快速以及灵敏检测，具有高环保、低成本、易合成等优点，应用前景广阔。应用前景广阔。应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种红光碳点、其制备方法及在亮蓝检测中的应用


[0001]本专利技术属于纳米荧光检测
，具体涉及一种红光碳点、其制备方法及在亮蓝检测中的应用。

技术介绍

[0002]食用亮蓝是一种合成着色剂，在饮料、糖果等食品中广泛用作食品添加剂。但是，如果长期过量摄入亮蓝或其次级产物，对人体有一定的毒性。国际组织和各国政府已经明确规定了食品中亮蓝的允许添加量。因此，准确检测亮蓝对食品安全具有重要意义。检测亮蓝的方法有高效液相色谱法、比色法、紫外
‑
可见分光光度法、荧光光谱法、表面增强拉曼散射和电化学技术等。上述方法大多存在例如复杂的样品预处理、耗时、昂贵的设备以及需要高技能人员等问题。而荧光检测灵敏、简单、快速，尤其是基于荧光猝灭或荧光恢复的方法受到了科学家的青睐。
[0003]碳点是一种荧光纳米材料，具有低毒性、良好的生物相容性、高的光致发光稳定性和良好的分散性。碳点广泛应用于传感、成像、防伪等领域。碳点已被用作荧光探针，用于检测合成着色剂，如胭脂红、柠檬黄和日落黄。然而，碳点在亮蓝检测中的应用相对较少，且大部分是在蓝色发光波长处实现检测，它们的荧光会受到食品基质蓝色背景荧光的极大干扰。因此，红光发射的碳点是实现食品中亮蓝检测的理想荧光探针，开发基于红光碳点的亮蓝荧光检测方法具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种红光碳点，该红光碳点能够有效避免食品基质荧光背景的干扰，实现亮蓝的荧光检测。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种红光碳点的制备方法，步骤如下：
[0007]将邻苯二胺、磷酸以及水混合均匀，在高温下反应，待反应结束后，冷却至室温；将反应溶液过滤、透析，冷冻干燥，获得红光碳点。
[0008]上述制备方法中，所述邻苯二胺、磷酸以及水的质量比选自0.1～0.5:1～5:20～50。优选为0.1:1:20。
[0009]上述制备方法中，所述高温反应的反应条件为：反应温度选自150～200℃，优选为180℃；反应时间选自1～6h，优选为2h。
[0010]上述制备方法中，可采用0.22μm滤膜对反应溶液进行过滤；对滤液的透析可采用1000Da透析袋进行透析。
[0011]本专利技术提供了由上述方法制备的红色碳点。
[0012]本专利技术提供了上述红色碳点在亮蓝检测中的应用。
[0013]具体地，在上述应用中，将待测样品与红色碳点孵育后，在560nm激发下扫描孵育体系的荧光发射光谱；如果待测样品中含有亮蓝，亮蓝可淬灭红光碳点的荧光，从而使孵育
体系在627nm处的红色荧光强度降低。
[0014]本专利技术提供了一种亮蓝检测方法，步骤如下：
[0015]在560nm激发条件下扫描红光碳点的荧光发射光谱，于627nm处获得红光碳点的荧光强度F0；将待测样品与红光碳点孵育，然后在560nm激发条件下扫描孵育体系的荧光发射光谱，于627nm处获得孵育体系中红光碳点的荧光强度F；如果荧光强度F低于荧光强度F0，则表示孵育体系中的红光碳点被淬灭，待测样品中含有亮蓝；将荧光强度F和F0代入回归方程，获得待测样品中亮蓝的含量。
[0016]上述亮蓝检测方法中，所述回归方程为：在0.2～10μM亮蓝浓度范围内，y＝0.0704x
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0.0155，R2＝0.9994；在10～40μM亮蓝浓度范围内，y＝0.0420x+0.2757，R2＝0.9994；其中，x表示亮蓝浓度；y表示Log(F0/F)。
[0017]上述检测方法中，孵育可选自在磷酸盐缓冲溶液中进行。
[0018]本专利技术的有益效果为：
[0019]本专利技术的红光碳点，能够有效避免食物基质自身荧光背景的干扰，实现亮蓝的简便、快速以及灵敏检测，具有高环保、低成本、易合成等优点，应用前景广阔。
附图说明
[0020]图1为红光碳点的透射电镜图；
[0021]图2为红光碳点的X射线光电子能谱图；
[0022]图3为红光碳点的红外光谱图；
[0023]图4为红光碳点在不同激发波长下的荧光发射光谱图；
[0024]图5为红光碳点与不同浓度的亮蓝孵育后的荧光发射光谱图；
[0025]图6为亮蓝荧光检测标准曲线；
[0026]图7为不同浓度亮蓝标准溶液的高效液相色谱图；
[0027]图8为高效液相色谱法亮蓝检测标准曲线；
[0028]图9为鸡尾酒和碳酸饮料稀释4倍样品的高效液相色谱图；
[0029]图10为利用红光碳点检测鸡尾酒和碳酸饮料的荧光发射光谱图。
具体实施方式
[0030]本专利技术的检测原理为：
[0031]红光碳点在627nm处表现出红色荧光发射，其可以克服样品基质自身荧光的影响，有效阻断蓝光背景干扰。同时，基于內滤效应，在620nm处有最大吸收的亮蓝，可以淬灭本专利技术所述红光碳点的荧光，从而为亮蓝的灵敏、选择性检测提供有利条件。
[0032]本专利技术中所使用的其它术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。下面结合具体实施例，并参照数据进一步详细的描述本专利技术。以下实施例只是为了举例说明本专利技术，而非以任何方式限制本专利技术的范围。
[0033]实施例1
[0034]制备红光碳点：
[0035]称取0.2g邻苯二胺，加入2mL磷酸和40mL去离子水，将上述溶液混合均匀后，转移至反应釜中于180℃加热2h；待反应釜冷却至室温后，将反应溶液采用0.22μm滤膜过滤，滤
液置于1000Da透析袋内透析3天，冷冻干燥，获得红光碳点粉末。可将100mg红光碳点粉末溶于1000mL水中，制备浓度为0.1mg/mL的红光碳点溶液。
[0036]红光碳点的透射电镜图如图1所示，红光碳点为球形的纳米颗粒，具有良好的单分散性，粒径分布在2～7nm。红光碳点的X射线光电子能谱如图2所示，在283.8eV、398.5eV、530.3eV和132.3eV处呈现四个峰，分别归因于C1s、N1s、O1s和P2p，这表明所合成的红色碳点由碳、氮、氧、磷四种元素组成。红光碳点的红外光谱如图3所示，3362cm
‑1处的宽吸附峰归属于N
‑
H和O
‑
H的伸缩振动，1770cm
‑1和1658cm
‑1的吸附峰分别来自C＝O和C＝N的伸缩振动，1073cm
‑1处的吸附峰是由C
‑
O
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C的伸缩振动引起的，864cm
‑1处的吸收峰是由苯环中C
‑
H的弯曲振动引起的；此外，1160cm
‑1和528cm
‑1处存在P＝O和PO
43
‑
的特征峰；根据红外光谱分析，本专利技术制备的红光碳点具有含氧、含氮和含磷的官能团，如氨基、羟基、羰基和磷酸基团。红光碳点在不同激发波长下的荧光发射光谱如图4所示，当激发波长在440～580nm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红光碳点的制备方法，其特征在于，步骤如下：将邻苯二胺、磷酸以及水混合均匀，在高温下反应，待反应结束后，冷却至室温；将反应溶液过滤、透析，冷冻干燥，获得红光碳点。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述邻苯二胺、磷酸以及水的质量比选自0.1～0.5:1～5:20～50。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温反应的反应条件为：反应温度选自150～200℃，反应时间选自1～6h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用0.22μm滤膜对反应溶液进行过滤；对滤液的透析采用1000Da透析袋进行透析。5.权利要求1～4任一项所述方法制备的红色碳点。6.权利要求5所述红色碳点在亮蓝检测中的应用。7.一种亮蓝检测方法，其特征在于，步骤如下：在560nm激发条件下扫描权利要求5所述红光碳点的荧光发...

【专利技术属性】
技术研发人员：武琪，宋吉英，王艳丽，吕海涛，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：