[發(fā)明專利]一種碳-金納米團簇比率熒光傳感器微球及其構(gòu)建和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810064869.0
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108226484B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李金花;王曉艷;陳令新;劉雯
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所
• 主分類號: G01N33/543
• 分類號: G01N33/543;G01N21/64
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 李穎;周秀梅

本發(fā)明屬于材料科學(xué)與工程和環(huán)境分析化學(xué)領(lǐng)域，具體來說是一種二硫蘇糖醇修飾的碳?金納米團簇比率熒光傳感微球及其構(gòu)建和對汞離子的高選擇、高靈敏檢測的應(yīng)用。傳感器利用新型熒光納米材料碳?金納米團簇為熒光源，然后通過DTT在金納米團簇表面上修飾巰基(?SH),用巰基將汞離子吸引到團簇表面,由于汞離子(5d10)與金離子(5d10)之間存在作用力,可實現(xiàn)對汞離子的高選擇性、高靈敏檢測。本發(fā)明通過微波葡萄糖和金種子的混合溶液來制備具有雙發(fā)射波長的碳?金納米團簇，簡化了比率熒光傳感器的構(gòu)建過程，有效地避免了繁瑣的熒光復(fù)合材料的制備過程。用于實際水樣中汞離子的分析檢測，加標(biāo)回收率在90％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料科學(xué)與工程和環(huán)境分析化學(xué)領(lǐng)域，具體來說是一種二硫蘇糖醇修飾的碳-金納米團簇比率熒光傳感微球及其構(gòu)建和對汞離子的高選擇、高靈敏檢測的應(yīng)用。

背景技術(shù)

汞離子作為一種典型的重金屬離子具有生物不可降解性和生物富集性，已經(jīng)對人類身體健康和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的威脅。汞離子的毒性主要來源于它與細胞中蛋白質(zhì)和酶的巰基之間具有強大的吸引力，從而造成機體的功能紊亂。因此，發(fā)展一種靈敏、快速、高效地檢測汞離子的方法是十分必要的。傳統(tǒng)的汞離子分析方法主要包括原子吸收光譜法、原子熒光分光光度計法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法，雖然這些方法能夠給出準(zhǔn)確的分析，但一般耗時較長，且需要復(fù)雜的樣品前處理和專業(yè)的人員操作。而熒光分析因其靈敏度高、操作簡便、耗時較短等優(yōu)點在化學(xué)檢測和生物分析等領(lǐng)域獲得快速發(fā)展。與單一熒光信號的傳感器相比，比率熒光分析法是通過比較兩峰熒光強度的變化作為判斷物質(zhì)含量的標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上可以消除環(huán)境中的干擾、提高測量的準(zhǔn)確性，因此更加受到研究者們的青睞。

目前，常用的比率熒光傳感的構(gòu)建方法是通過引入?yún)⒈任镔|(zhì)來形成雙發(fā)射的熒光復(fù)合材料。然而這種方式通常涉及化學(xué)修飾和化學(xué)反應(yīng)等過程，使構(gòu)建過程變得復(fù)雜和不可控。此外，繁瑣的修飾過程可能引起熒光材料本身性質(zhì)發(fā)生變化，不利于熒光材料的應(yīng)用。隨著對熒光材料的深入研究，一些制備雙發(fā)射熒光波長材料的簡單方法被越來越多地發(fā)展起來。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于二硫蘇糖醇修飾的碳-金納米團簇比率熒光傳感及其構(gòu)建方法和對Hg²⁺的靈敏性檢測的應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于二硫蘇糖醇(DTT)修飾的碳-金納米團簇的比率熒光傳感器微球，比率熒光傳感器微球為表面經(jīng)二硫蘇糖醇(DTT)修飾的碳-金納米團簇；其中，比率熒光傳感器微球粒徑大小約為2-5nm，并沒有引起碳-金納米團簇的聚集。

所述比率熒光傳感器微球以碳-金納米團簇為熒光信號源，其中，碳-金納米團簇以葡萄糖和金種子的混合溶液為基礎(chǔ)，在微波條件下制備獲得。其中，葡萄糖和金種子的用量限定為5-15mg：3-8mL，進而獲得在在單一激發(fā)下具有兩個發(fā)射峰分別處于466納米和598納米峰型的碳-金納米團簇；使其進一步的修飾得比率熒光傳感器微球。

一種基于二硫蘇糖醇(DTT)修飾的碳-金納米團簇的比率熒光傳感器微球的構(gòu)建方法，將二硫蘇糖醇加入碳-金納米團簇溶液，通過攪拌10-14小時，即可獲得二硫蘇糖醇修飾的碳-金納米團簇。

所述碳-金納米團簇以葡萄糖和金種子的混合溶液為基礎(chǔ)，在微波條件下制備獲得。

所述碳-金納米團簇微球的制備：

1)還原型谷胱甘肽和三水合氯金酸混合后加入水，然后用電熱套加熱使其在60-80℃下回流2小時，得到微黃色的金種子溶液；

2)將步驟1)獲得的金種子溶液中加入葡萄糖，然后放入家用微波爐內(nèi)經(jīng)中火微波(微波功率700W，額定電壓220V，額定頻率50Hz)7-10min，得到具有雙發(fā)射波長的碳-金納米團簇。

所述步驟a.碳-金納米團簇的制備：