[發明專利]一種基于量子點熒光共振能量轉移體系的pH探針及其制備方法

有效

• 申請號: 202011279660.X
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112500846B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 董麗杰;韓婷;馮銳;宋少坤;趙廣輝
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;C09K11/02;C09K11/88;B82Y20/00;B82Y30/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張秋燕

本發明涉及一種基于量子點熒光共振能量轉移體系的pH探針及其制備方法，所述量子點熒光共振能量轉移體系是以兩步疏水結合改性后、表面帶正電荷的量子點作為能量供體，以表面帶負電荷的量子點為能量受體，通過離子交換反應構筑熒光共振能量轉移體系。基于溶液的pH值對供受體間離子交換的影響，以能量轉移效率的變化實現對pH值的熒光響應和快速檢測。本發明所制備的熒光共振能量轉移體系量子點能量供體的穩定性強、供受體轉移效率高，對溶液的pH可實現快速定量檢測。

技術領域

本發明屬于借助于測定材料的化學或物理性質來測試或分析材料技術領域，具體涉及一種基于量子點熒光共振能量轉移體系的pH探針及其制備方法。

技術背景

在化學分析、環境檢測和生物傳感等領域，pH值是一個重要的指示參數，對溶液pH值的快速精確檢測為該領域的研究熱點。目前用于測量pH值的方法有核磁共振、微電極、吸收光譜響應探針、熒光探針等。其中，熒光探針具有信號靈敏、選擇性高、響應快、操作簡單等優勢。現有的用于pH值檢測的熒光探針的熒光性能通常易受溫度、濕度、紫外光等環境因素影響，信號變化的誘因復雜，導致精確度降低，限制其實際應用。

熒光共振能量轉移(fluorescence?resonance?energy?transfer，FRET)作為一種雙熒光信號響應的檢測技術，與單一信號探針相比，具有更高的檢測精度和校準能力，還具有定時、定量、定位、無損檢測的優點，近年來被廣泛用于制備高精度檢測探針。目前用于檢測的FRET熒光探針主要是以有機熒光分子作為能量供體或受體，吸收光譜窄，發射光譜拖尾供受體的發射光譜容易相互干擾，熒光穩定性低，易發生光漂白，影響檢測的準確性。基于量子點(QDs)的FRET體系兼具FRET體系的雙信號特點和量子點寬吸收、窄發射、抗光漂白等光學特性。因此，基于表面修飾技術構筑量子點FRET體系探針對pH的快速、精確檢測具有非常重要的理論和實踐意義。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種熒光穩定、響應靈敏、操作簡便的pH熒光探針及其制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種基于量子點熒光共振能量轉移體系的pH探針，其制備方法包括如下步驟：

1)量子點能量供體(Donor-QDs，以下簡寫為D-QDs)的制備：將陰離子改性劑加入蒸餾水中，攪拌至完全溶解后得到陰離子改性劑溶液，將陰離子改性劑溶液與量子點的有機分散液混合，通過減壓蒸餾除去其中的有機溶劑，得到帶負電荷的量子點水分散液，將陽離子雙親型改性劑置于蒸餾水中攪拌至完全溶解所得陽離子雙親型改性劑溶液與所述帶負電荷的量子點水分散液混合，避光充分攪拌，再經過過濾、超聲、離心、透析處理得到帶正電荷的量子點水分散液；

2)量子點能量受體(Acceptor-QDs，以下簡寫為A-QDs)的制備：將巰基酸類改性劑加入溶劑中，攪拌至完全溶解得到改性劑溶液，將改性劑溶液與量子點的有機分散液混合，經過超聲、離心、透析處理，再調節pH值至8-10，得到改性的量子點水分散液；

3)構筑基于量子點的熒光共振能量轉移體系：將步驟1)所得帶正電荷的量子點水分散液與步驟2)所得改性的量子點水分散液混合，超聲分散均勻，得到兩種量子點構筑的熒光共振能量轉移體系，即pH探針。

按上述方案，步驟1)所述陰離子改性劑為硬脂酸鈉，棕櫚酸鈉，十四烷酸鉀，十四酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉，十二烷基磺酸鈉中的一種，陰離子改性劑溶液濃度為0.005-2.5mol/L。