[發明專利]表面修飾的碳納米點的制備方法和作為熒光探針檢測Cu2+及谷胱甘肽的應用

有效

• 申請號: 201611100198.6
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106833628B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 郭祥峰;楊瑞;劉富強;王鑫鑫;付立鳳;何劉明慧;賈麗華
• 申請（專利權）人: 齊齊哈爾大學
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;C09K11/02;G01N21/64
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 王艷萍

表面修飾的碳納米點的制備方法和作為熒光探針檢測Cu²⁺及谷胱甘肽的應用，本發明涉及Cu²⁺和谷胱甘肽的檢測方法，本發明是要解決現有的檢測Cu²⁺熒光探針易受其它金屬離子干擾、制備成本高、制備步驟復雜的技術問題。本發明以三乙烯四胺修飾的碳納米點作為熒光探針檢測Cu²⁺和谷胱甘肽，熒光探針的制備方法是將檸檬酸和尿素在水溶液中微波加熱，獲得的碳納米點加入到含有三乙烯四胺的乙醇溶液回流，制得熒光探針。該制備方法簡單、反應條件溫和、成本低。檢測方法：熒光探針與Cu²⁺的相互作用，使TCDs熒光猝滅并形成TCDs?Cu²⁺復合物，TCDs?Cu²⁺復合物進一步與谷胱甘肽相互作用，并使TCDs的熒光恢復，從而實現對Cu²⁺及谷胱甘肽的檢測。該探針可檢測水溶液及生命體中的銅離子和谷胱甘肽。

技術領域

本發明屬于納米-熒光傳感器領域，具體涉及熒光探針檢測Cu²⁺和谷胱甘肽的方法。

背景技術

銅是生命必須的微量元素之一，在人體生理過程中發揮著重要作用。但當人體中的銅離子濃度超過一定濃度時，也會導致中毒，并產生嚴重的不可逆神經損傷。另外，富含巰基的三肽，如谷胱甘肽(GSH)幾乎存在于人體的每一個細胞，能幫助人體保持正常的免疫功能。檢測Cu²⁺及谷胱甘肽等生命體中重要的生物活性物質，并研究它們的相互作用，對于生物、化學、環境等都有著特殊意義。目前有熒光法檢測Cu²⁺的熒光探針，如米小龍等人在《高等學校化學學報》2016第37卷第10期的1784～1791頁報道了兩種羅丹明類衍生物Cu²⁺的熒光探針，日光下，Cu²⁺可以使這兩種羅丹明類衍生物由無色變為橘色或粉紅色。但這種探針易受其他金屬離子干擾，識別不具有專一性，而且制備成本高，制備步驟復雜。

碳納米點作為一種新型的熒光材料備受關注。它具有良好的水溶性、化學惰性、低毒、易修飾、抗光漂白等性能。由于碳納米點的良好性能，大量的研究者主要從制備和表面修飾兩方面研究碳納米點，碳納米點的表面修飾方面，人們通過改變碳納米點的表面基團，使修飾后的碳納米點能更好的應用于分子識別和化學傳感。但由于碳納米點作為熒光檢測方法研究的歷史比較短，尚未見到利用表面修飾的碳納米點作為熒光探針檢測Cu²⁺和谷胱甘肽的分析方法的報道。

發明內容

本發明是要解決現有的檢測Cu²⁺熒光探針易受其它金屬離子干擾、制備成本高，制備步驟復雜的技術問題，而提供表面修飾的碳納米點的制備方法和作為熒光探針檢測Cu²⁺及谷胱甘肽的應用，實現了高選擇性熒光檢測Cu²⁺和谷胱甘肽。

本發明的表面修飾的碳納米點是三乙烯四胺修飾的碳納米點，粒徑為3～5nm。

上述的表面修飾的碳納米點的制備方法按以下步驟進行：

一、按碳納米點與三乙烯四胺的質量比為1:(0.1～10)將碳納米點與三乙烯四胺加入到乙醇中混合均勻，得到混合物；

二、將混合物加熱回流反應5～48h，得到粗產物；

三、將粗產物旋轉蒸發除去乙醇，再用苯洗滌粗產物1～5次，離心分離后，用超純水溶解固相物，得到溶液，再將溶液過濾；將濾液真空干燥，即得到表面修飾的碳納米點(TCDs)。

其中步驟一中所述的碳納米點(CDs)是由尿素和檸檬酸按質量比1:(1～6)的比例混合，然后通過微波加熱制備的一種富含碳的納米顆粒；

本發明的表面修飾的碳納米點可作為熒光探針檢測二價銅離子和谷胱甘肽，銅離子和谷胱甘肽為水溶液中的銅離子和谷胱甘肽或生命體中的銅離子和谷胱甘肽。

其中，定性檢測銅離子和谷胱甘肽的方法具體是：