一种可以同时检测六价铬和抗坏血酸的荧光探针及其制备方法与应用技术

本申请公开了一种可以同时检测六价铬和抗坏血酸的荧光探针及其制备方法与应用，可以同时检测六价铬和抗坏血酸的荧光探针的制备方法包括以下步骤：(1)称取阿胶粉溶于去离子水，涡旋并超声使其充分溶解，得到混合溶液；(2)将混合溶液置于高压反应釜中，加热反应，得到阿胶碳量子点溶液；(3)阿胶碳量子点溶液冷却至室温，转移到离心管中，离心，得到阿胶碳量子点溶液上清液；(4)取阿胶碳量子点溶液上清液，过滤，在真空下冷冻干燥得到阿胶碳量子点固体粉末；(5)取适量阿胶碳量子点固体粉末溶于超纯水，得到所述荧光探针，保存备用。本申请制备过程简单，不使用有毒化学试剂，对环境友好无污染，成本低廉且荧光强度和量子产率高。成本低廉且荧光强度和量子产率高。成本低廉且荧光强度和量子产率高。

【技术实现步骤摘要】
一种可以同时检测六价铬和抗坏血酸的荧光探针及其制备方法与应用


[0001]本申请涉及一种可以同时检测六价铬和抗坏血酸的荧光探针及其制备方法与应用，属于荧光纳米材料及食品与环境科学


技术介绍

[0002]六价铬(Cr(VI))是一种广泛使用的工业材料，多用于冶金、化工、铸铁、皮革、印刷等方面，但六价铬被人体过量吸收可能致癌，还会引发诸多其他的健康问题，被列为一类致癌物。随着工业的不断发展，六价铬在水中的排放量也日益增多，可能会对土壤中农作物等植物的生长造成一定的危害，若对水质处理不当而被人体摄入后，会在人体内不断积累，从而对人体的呼吸系统，神经免疫系统以及胃肠道造成极大的危害，对皮肤黏膜也具有强烈的刺激作用。因此，开发一种高效灵敏的，用于检测六价铬的方法至关重要。
[0003]抗坏血酸(AA)，是一种水溶性维生素，具有很强的还原能力，多存在于新鲜水果和蔬菜中，临床上可以参与机体的多种反应，是人体许多代谢途径中关键的辅酶因子。抗坏血酸可以治疗和预防感冒，预防缺铁性贫血，提高人体的免疫力。此外还能够缓解一些重金属中毒，防治坏血病，还有清除羟基和预防肿瘤的作用。由于人体无法合成，因此只能从水果和蔬菜等食物以及医药品中获取。因此督促我们寻找并建立一种更加准确，灵敏的检测抗坏血酸含量的方法。
[0004]传统的Cr(VI)和AA的检测方法有很多种，包括原子吸收光谱法、色谱法、电化学法、比色法、毛细管电泳法，化学发光法和荧光光谱法等，而其中，荧光法因其高灵敏度，设备简单，操作方便等优势受到了广泛的关注。然而，目前的荧光碳量子点荧光探针(CDs)的制备方法包括水热法、微波法、激光灼烧法等等，这些方法需要消耗大量能量才能合成碳量子点，存在能耗高，成本高且不环保的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，提供了一种可以同时检测六价铬和抗坏血酸的荧光探针的制备方法，通过采用绿色环保的阿胶粉作为原料，制备可以同时检测六价铬和抗坏血酸的荧光探针，制备过程简单，不使用有毒、复杂的化学试剂，对环境友好无污染，成本低廉且荧光强度和量子产率高。
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种可以同时检测六价铬和抗坏血酸的荧光探针的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)称取阿胶粉溶于去离子水，涡旋并超声使其充分溶解，得到混合溶液；
[0008](2)将步骤(1)得到的混合溶液置于高压反应釜中，加热反应，得到阿胶碳量子点溶液；
[0009](3)将步骤(2)得到的阿胶碳量子点溶液冷却至室温，转移到离心管中，离心，得到阿胶碳量子点溶液上清液；
[0010](4)取步骤(3)得到的阿胶碳量子点溶液上清液，过滤，在真空下冷冻干燥得到阿胶碳量子点固体粉末；
[0011](5)取适量阿胶碳量子点固体粉末溶于超纯水，得到所述荧光探针，保存备用。
[0012]可选地，步骤(1)中，所述阿胶粉与去离子水的用量比为(0.5～0.75)g:(10～15)mL。
[0013]具体地，在阿胶粉与去离子水在此用量比范围以内，所制备的荧光探针具有较高的荧光强度和荧光量子产率。
[0014]可选地，步骤(2)中，反应温度为160～200℃，反应时间为5～12h。
[0015]具体地，步骤(2)中，反应温度可以为160℃、170℃、180℃、190℃、200℃；反应时间可以为5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h。在此反应温度和反应时间内，所制备的荧光探针具有较高的荧光强度和荧光量子产率。
[0016]可选地，步骤(3)中离心为用离心机以4000～4200r/m的速度离心10～15min。
[0017]具体地，步骤(3)中离心以去除大的颗粒杂质。
[0018]可选地，步骤(2)中，高压反应釜为聚四氟乙烯内胆高压反应釜；步骤(4)中过滤采用0.22μm滤膜。
[0019]具体地，通过滤膜过滤以去除细小的颗粒杂质。
[0020]可选地，所述冷冻干燥的温度为
‑
70～
‑
80℃，冷冻干燥的时间为24～48h。
[0021]可选地，所述荧光探针的浓度为20～50mg/mL。
[0022]具体地，浓度过低会导致用量过大，浓度过高会使得待测物消耗过多，二者均会增加实际检测中的误差。
[0023]根据本申请的另一方面，提供了一种可以同时检测六价铬和抗坏血酸的荧光探针，采用上述制备方法制得。
[0024]根据本申请的又一方面，还提供了上述荧光探针在检测水环境中的六价铬含量方面的应用。
[0025]具体地，测定方法包括以下步骤：
[0026](1)量取200μL浓度为20～50mg/mL荧光探针溶液与400μL Cr(VI)溶液(1
‑
400μM)于5mL离心管中混合，并向其中添加PBS缓冲液(pH＝9)将溶液体积定容至3mL；
[0027](2)将步骤(1)中得到的混合溶液于室温下涡旋2min使其充分反应后，记录其荧光强度。
[0028]根据本申请的又一方面，还提供了上述荧光探针在检测新鲜水果和维生素C片中的抗坏血酸含量方面的应用。
[0029]具体地，测定方法包括以下步骤：
[0030](1)量取200μL浓度为20～50mg/mL荧光探针溶液和400μL的Cr(VI)溶液(400μM)在5mL离心管中混合，室温下涡旋2min使CDs的荧光强度猝灭至一定程度，从而形成CDs/Cr(VI)荧光探针；
[0031](2)向步骤(1)中形成的CDs/Cr(VI)荧光探针中加入1mL的AA溶液(1
‑
400μM)混合，并用PBS缓冲液(pH＝9)定容体积至3mL；
[0032](3)将步骤(2)中的到的混合液在室温下涡旋2min使其充分反应后，记录其荧光强度。
[0033]本申请的有益效果包括但不限于：
[0034]1.本申请通过采用绿色环保的阿胶粉作为原料，制备可以同时检测六价铬和抗坏血酸的荧光探针，制备过程简单，不使用有毒、复杂的化学试剂，对环境友好无污染，成本低廉且荧光强度和量子产率高。
[0035]2.本申请提供的荧光探针，合成的阿胶碳量子点表面含有丰富的
‑
OH和
‑
NH等含氧官能团，因此在水溶液中表现出良好的分散性，颗粒间没有明显的聚集，可在实际检测中被作为一种高效的荧光传感器。
[0036]3.本申请提供的荧光探针对Cr(VI)和AA的检测都表现出较好的选择性和灵敏度，几乎不会受到其他离子的干扰，在一定范围内与二者均呈线性关系，因此可以实现在水环境和食品中对Cr(VI)和AA的含量检测，具有十分广阔的应用前景。
[0037]4.本申请提供的荧光探针在高盐浓度下基本保持稳定，且在较宽的pH值范围内(4
‑
9)也具有较好的荧光效果，同时具有较强的光漂白性，在紫外灯下持续照射90min荧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可以同时检测六价铬和抗坏血酸的荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取阿胶粉溶于去离子水，涡旋并超声使其充分溶解，得到混合溶液；(2)将步骤(1)得到的混合溶液置于高压反应釜中，加热反应，得到阿胶碳量子点溶液；(3)将步骤(2)得到的阿胶碳量子点溶液冷却至室温，转移到离心管中，离心，得到阿胶碳量子点溶液上清液；(4)取步骤(3)得到的阿胶碳量子点溶液上清液，过滤，在真空下冷冻干燥得到阿胶碳量子点固体粉末；(5)取适量阿胶碳量子点固体粉末溶于超纯水，得到所述荧光探针，保存备用。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述阿胶粉与去离子水的用量比为(0.5～0.75)g:(10～15)mL。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，反应温度为160～200℃，反应时间为5～12h。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉伟，孟兆青，张亚，林永强，董文尧，孔浩，齐红，罗毅，张爱均，李樱，
申请(专利权)人：山东宏济堂制药集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：