[發明專利]一種比色熒光探針的制備及其在碘離子檢測中的應用

在審

• 申請號: 202011620998.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112852416A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 楊亮;蔣若瑄;王振洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;G01N21/64;G01N21/78
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷

本發明公開了一種比色熒光探針的制備及其在碘離子檢測中的應用，是將綠色碳點CDs與紅色功能化金納米團簇Au NCs按照特定的比例混合，利用Au NCs的橙色熒光可被Hg²⁺淬滅，作為背景的CDs青色熒光對Hg²⁺呈惰性，通過這種具有“開?關?開”傳感機制的有效比色熒光來實現對碘離子的定性或定量檢測。本發明比色熒光探針在Hg²⁺作用下發生橙色熒光猝滅，猝滅的熒光探針與碘離子作用后可以迅速恢復，呈現出從綠色到黃色再到橙色的明顯顏色變化，實現了橙色熒光關閉再打開的過程。本發明比色熒光探針的靈敏度高、選擇性好、抗干擾性能力強，對碘離子的檢測限低，具有實際應用價值。

技術領域

本發明涉及一種比色熒光探針的制備及其在碘離子檢測中的應用，屬于化學與納米材料科學領域。

背景技術

碘離子(I^-)在人的心理發育和基本代謝等一系列生理活動中可能發揮重要作用，世界衛生組織(WTO)規定了每日碘攝入量的容許上限和下限。碘的缺乏可引起甲狀腺疾病，如甲狀腺功能減退、甲狀腺毒癥、克汀癥、甲狀腺癌等。然而，過量攝入碘也會引起一些疾病，如甲狀腺機能亢進和甲狀腺炎。將尿液中的碘離子作為臨床疾病診斷和監測中敏感的生物標志物進行實時/現場監測，對人體碘水平進行健康評價十分必要。因此，如何快速定量檢測人體尿液中的碘離子具有重要的意義。

由于碘離子在人體生理活動的意義，許多傳統方法包括原子吸收光譜法、離子色譜法、比色測定和化學發光分析被用來分析檢測樣品中的碘離子。然而，儀器成本高、需要專業操作和測試時間長等因素限制了這些技術的應用。近年來，研究人員采用了表面增強拉曼散射(SERS)、電化學、熒光、比色法等多種方法測定碘離子，這些進展突破了傳統分析方法的瓶頸，為開發新的傳感機制開辟了研究思路。

熒光傳感器由于其高靈敏度、高選擇性和可靠的可視化特性，在各種目標分析物的檢測中得到了廣泛的研究。目前常見的檢測方法主要有高效液相色譜，氣相色譜-質譜聯用等，但這些方法存在一定的弊端，例如樣品前處理過程繁瑣，設備昂貴笨重且耗時長等，因此急需一種簡單快速的檢測方法。熒光檢測是近年來興起的一種分析檢測手段，具有靈敏度高，易操作，方便快速等特點。主要基于發光材料的熒光強度或強度比與分析物之間的濃度關系實現對分析物的檢測，由于在紫外光下可呈現熒光亮度或者顏色的變化，可進一步實現對分析物的可視化檢測。

因此，開發具有超靈敏和選擇性傳感的“開啟”熒光技術，在實時和現場條件下實現可視化和快速檢測具有重要意義。近年來，熒光檢測在分析檢測領域發揮著巨大的作用，對比于單一熒光探針，比色熒光探針更具有一定的優勢，通過建立熒光強度比與分析物濃度之間的關系實現定量及可視化檢測，避免了單一熒光強度的不穩定。

發明內容

本發明旨在提供一種比色熒光探針的制備及其在碘離子檢測中的應用。本發明比色熒光探針中，Hg²⁺的引入使金納米粒子橙色熒光猝滅，試紙整體呈現綠色，加入I^-后熒光逐漸恢復，試紙整體呈現橙色。通過熒光的關閉-打開過程實現對I^-的定量及可視化檢測。本方法靈敏度高，選擇性好、抗干擾性能力強，檢測限低。本發明方法僅需一個手持式的紫外燈就可實現對I^-的可視化檢測，操作簡單，方便快速。

本發明比色熒光探針的制備方法，是將綠色碳點(CDs)與紅色功能化金納米團簇(Au NCs)按照特定的比例混合，利用Au NCs的橙色熒光可被汞離子(Hg²⁺)淬滅，作為背景的CDs青色熒光對Hg²⁺呈惰性，通過這種具有“開-關-開”傳感機制的有效比色熒光來實現對碘離子的定性或定量檢測。

本發明比色熒光探針中，綠色碳點(CDs)與紅色功能化金納米團簇(Au NCs)的熒光強度比為1：3.5。

本發明比色熒光探針的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：綠色碳點的制備