检测四环素用三发射比率荧光纳米传感器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种检测四环素用三发射比率荧光纳米传感器及其制备方法。所述传感器以碳点

【技术实现步骤摘要】
检测四环素用三发射比率荧光纳米传感器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种检测四环素用三发射比率荧光纳米传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]四环素类抗生素属于广谱抗生素，以四环素(Tetracycline，TC)、土霉素(Oxytetracycline，OTC)和金霉素(Chlorotetracycline，CTC)为代表，可对革兰氏阳性或革兰氏阴性菌以及对细胞壁抑制剂抗菌剂耐药的许多病原菌起作用。四环素作为常用抗生素，主要用于人畜疾病的防治，以及水产养殖、畜禽养殖等。然而，水中四环素含量的持续积累会破坏生态系统的平衡，并通过生物富集在食物链中传递，从而对整个生态环境和人类健康造成危害。因此，发展一种灵敏、快速、高效地检测痕量四环素的方法是十分必要的。
[0003]常见的四环素分析方法主要包括：高效液相色谱法、液相色谱
‑
质谱法等色谱方法和酶联免疫法、生物法等其他方法。色谱法能够给出准确的分析，但一般耗时较长，且需要复杂的样品前处理和专业的人员操作。生物或酶联免疫的方法相对前面方法较为简单，但对试剂种类要求较高，存在着成本高、易变性、受复杂基体干扰影响较大等缺点。而荧光分析方法以其灵敏度高、操作简单、耗时较短等优点在化学传感和生物分析等领域获得快速发展。比率荧光传感器由于其有效的提高了信噪比和可靠的定量分析而得到了广泛关注。
[0004]目前用于四环素分析的比率荧光传感器多为双发射模式，其颜色组成模式在分析物识别中主要涉及蓝红、绿红和绿蓝，但颜色变化窗口较窄，颜色视觉范围不够宽。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种检测四环素用三发射比率荧光纳米传感器的制备方法。该方法可实现设计快速、高灵敏的检测四环素，其中碳点的蓝色发射、金簇的红色发射和卵清蛋白敏化的四环素绿色发射可以明显区分，合成路线和检测过程简单快速，为实际水样中抗生素的可视化检测提供了新思路。
[0006]一种检测四环素用三发射比率荧光纳米传感器的制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1，将3
‑
氨基苯硼酸溶于水中，持续搅拌下加入氢氧化钠，转移到高压反应釜中，水热法在170
‑
190℃条件下，加热3
‑
5h，经微孔滤膜过滤并透析，得到3
‑
氨基苯硼酸碳点；
[0008]步骤2，将卵清蛋白加入步骤1所述3
‑
氨基苯硼酸碳点，形成碳点功能化的卵清蛋白，作为还原剂和稳定剂参与金簇的合成，得到碳点
‑
金簇纳米复合材料，即本专利技术的三发射比率荧光纳米传感器。
[0009]优选地，所述步骤1具体步骤如下：称取0.05
‑
0.15g 3
‑
氨基苯硼酸溶于5
‑
15mL水中，持续搅拌下加入0.1
‑
0.3mL的0.05
‑
0.15mol/L氢氧化钠，转移到聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，在170
‑
190℃条件下，加热3
‑
5h，冷却至室温，经过0.22μm微孔滤膜过滤，上清液透析20
‑
28h得到3
‑
氨基苯硼酸碳点。
[0010]优选地，所述步骤2具体步骤如下：将10
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30mg卵清蛋白加入到1
‑
5mL3
‑
氨基苯硼酸
碳点中，室温反应0.5
‑
1.5h，然后向混合产物中加入340
‑
370μL 5
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15mmol/L氯金酸溶液，并在室温下持续搅拌1
‑
5min，随后，加入0.5
‑
1.5mol/L氢氧化钠，将溶液pH调至8
‑
10，并在90
‑
100℃下持续反应0.5
‑
1.5h，将反应完成后得到的粗产物透析20
‑
28h即得到碳点
‑
金簇纳米复合材料。
[0011]一种检测四环素用三发射比率荧光纳米传感器，采用上述的三发射比率荧光纳米传感器的制备方法制备得到。
[0012]优选地，所述传感器以碳点
‑
金簇纳米复合材料为荧光信号。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0014](1)本专利技术所涉及的卵清蛋白为糖蛋白，能够与硼酸功能化碳点进行硼亲和相互作用，得到了基于碳点杂交卵清蛋白稳定的金簇纳米复合材料。
[0015](2)本专利技术以碳点
‑
金簇纳米复合材料为荧光信号源，利用动态猝灭机制的红色荧光峰和内滤效应导致的蓝色荧光峰的猝灭，而卵清蛋白与四环素的敏化作用对四环素固有绿色荧光峰的增强的原理，创造性地构建了三发射比率荧光纳米传感器，荧光颜色变化丰富，为快速、可视化识别四环素提供了有效的思路。具体的，本方法设计的三发射比率荧光传感器，能够可视化快速识别四环素。荧光可视化检测能够通过颜色信号(颜色强度或色调)输出实现裸眼判断的即时检测，能够为现场快速分析提供可靠的新平台。比率型荧光传感器在待测物的作用下会记录两个或多个独立荧光信号，能有效改善信噪比并实现对待测物进行可靠的定量分析。
[0016](3)本专利技术中不需要配合物和偶联试剂的帮助，具有简单快速、高选择性、高灵敏度、可靠性好、实用性强等显著优势；本方法在0.5
‑
40μM范围中，检测范围较广。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例所涉及的碳点
‑
金簇纳米复合材料的制备及检测四环素过程示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例涉及的碳点
‑
金簇纳米复合材料的透射电镜图(A)及傅里叶变换红外光谱图(B)；
[0019]图3为本专利技术实施例涉及的三发射比率荧光纳米传感器，随着四环素加入量的增加其荧光发射峰强度的变化图及365nm处紫外灯下的颜色变化图；
[0020]图4为本专利技术实施例涉及的三发射比率荧光纳米传感器，相对于不同抗生素类似物选择性实验图；四环素和其他类似物的浓度为10μmol/L。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本专利技术的进一步说明，但本专利技术的保护范围并不限于以下实施例。
[0022]实施例1
[0023]一种检测四环素用三发射比率荧光纳米传感器的制备方法，见图1所示，步骤如下：
[0024]步骤1，3
‑
氨基苯硼酸碳点的制备：称取0.1g 3
‑
氨基苯硼酸溶于10mL水中，持续搅拌下加入0.2mL的0.1mol/L氢氧化钠，转移到聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，在180℃条
件下，加热4h，冷却至室温，经过0.22μm微孔滤膜过滤，上清液透析24h得到3
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测四环素用三发射比率荧光纳米传感器的制备方法，其特征在于，括以下步骤：步骤1，将3
‑
氨基苯硼酸溶于水中，持续搅拌下加入氢氧化钠，转移到高压反应釜中，水热法在170
‑
190℃条件下，加热3
‑
5h，经微孔滤膜过滤并透析，得到3
‑
氨基苯硼酸碳点；步骤2，将卵清蛋白加入步骤1所述3
‑
氨基苯硼酸碳点，形成碳点功能化的卵清蛋白，作为还原剂和稳定剂参与金簇的合成，得到碳点
‑
金簇纳米复合材料，即本发明的三发射比率荧光纳米传感器。2.如权利要求1所述的三发射比率荧光纳米传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤1具体步骤如下：称取0.05
‑
0.15g 3
‑
氨基苯硼酸溶于5
‑
15mL水中，持续搅拌下加入0.1
‑
0.3mL的0.05
‑
0.15mol/L氢氧化钠，转移到聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，在170
‑
190℃条件下，加热3
‑
5h，冷却至室温，经过0.22μm微孔滤膜过滤，上清液透析20
‑
28h得到3...

【专利技术属性】
技术研发人员：于佳洛，缪佳琪，王晓艳，陈令新，
申请(专利权)人：中国科学院烟台海岸带研究所，
类型：发明
国别省市：