[發明專利]一種可視化檢測汞離子的碳點-金納米團簇雙發射比率型熒光探針及制備方法

有效

• 申請號: 201510415104.3
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105067577B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 蘇榮欣;高召;黃仁亮;齊崴;王夢凡
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;C09K11/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

本發明涉及一種可視化檢測汞離子的碳點?金納米團簇雙發射比率型熒光探針及制備方法；雙發射復合二氧化硅納米粒子是以包覆碳點的二氧化硅粒子為內核、其表面氨基化后共價偶聯金納米團簇所形成的復合二氧化硅納米粒子。位于二氧化硅納米粒子核內部的碳點作為參比熒光信號，外層的金納米團簇作為響應熒光信號，用于Hg2+的選擇性識別。作為響應熒光信號的金納米團簇通過共價鍵連接的方式連接到硅層的表面，形成了一個穩定的納米熒光探針。當該雙熒光復合納米粒子作為比率型熒光探針時，核內的碳點熒光信號強度基本保持不變，而外層的金納米團簇會選擇性地與Hg2+結合，從而導致外層金納米團簇的熒光猝滅。

技術領域

本發明涉及一種熒光探針及其制備方法，特別涉及一種用于重金屬離子汞離子的可視化分析檢測熒光探針及其制備方法，具體地說是一種基于碳點—金納米團簇雙發射熒光信號檢測汞離子的熒光探針及其制備方法。

背景技術

重金屬離子的污染一直以來是一個很嚴重的環境及生態問題。尤其是以汞離子(Hg2+)為代表的污染物一旦進入環境后，不會快速分解，而是長期殘留在土壤、水、空氣中，產生經久不衰的污染。進入人體的汞離子對人體的健康也存在著巨大危害，如，汞離子對人的神經系統、造血系統、呼吸系統和腎臟等具有嚴重的破壞能力。因此，開發一種簡便、快速、高效的Hg2+含量測定技術十分必要。近年來，原子吸收光譜、X-射線光譜、誘導耦合等離子質譜電子超順磁共振等儀器分析技術已經被普遍用于重金屬離子的探測，但這些技術十分耗時，測試費用高，且需要對樣品進行復雜的前處理。

熒光分析法由于靈敏度高、選擇性好、操作簡便快捷等特點而具有明顯的檢測優勢，在環境監測和食品安全等領域得到廣泛關注。近年來，基于人工合成有機染料的熒光探針已經被設計并用于Hg2+檢測，但此類探針存在合成與修飾過程復雜，量子產率低，水溶性和光穩定性差等問題，限制了它們的實際應用。先前報道的汞離子熒光探針普遍采用單一熒光猝滅模式，測量結果易受檢測物濃度、外部環境和儀器條件變化等因素影響，引起數據失真，從而降低了測量結果的準確性。針對上述存在問題，本發明旨在提供一種用于檢測汞離子的比率熒光法。

比率熒光法是通過測量兩個不同波長處的熒光強度，以其比值為信號參量來測定目標物的分析方法。相比基于單一熒光信號的傳統熒光探針而言，它可減少或消除檢測底物濃度、外部環境和儀器條件變化等因素引起的數據失真，提高測定結果的準確性。同時，兩種不同波長發射光線強度的變化會引起檢測體系顏色的變化，使檢測過程更加可靠、容易分辨。

本發明旨在提供一種用于真實樣品中汞離子快速可視化檢測的碳點-金納米團簇雙發射比率型汞離子熒光探針及其制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于可視化檢測汞離子的雙發射比率型熒光探針及其制備方法。

本發明所述的雙發射比率型熒光探針，是由雙發射復合二氧化硅納米粒子構成的。所述的雙發射復合二氧化硅納米粒子是以包覆碳點的二氧化硅粒子為內核、其表面氨基化后共價偶聯金納米團簇所形成的復合二氧化硅納米粒子。在該結構中，位于二氧化硅納米粒子核內部的碳點作為參比熒光信號，而外層的金納米團簇作為響應熒光信號，用于Hg2+的選擇性識別。其中，碳點作為參比信號，由于其被包埋于核內，可有效避免泄漏問題，因此提供了一個可靠參比信號；而作為響應熒光信號的金納米團簇通過共價鍵連接的方式連接到硅層的表面，形成了一個穩定的納米熒光探針。當該雙熒光復合納米粒子作為比率型熒光探針時，核內的碳點熒光信號強度基本保持不變，而外層的金納米團簇會選擇性地與Hg2+結合，從而導致外層金納米團簇的熒光猝滅。該復合納米粒子可發展為Hg2+含量定量測定的比率型熒光探針。