[發明專利]基于摻雜碳量子點/PVA復合膜及其制備方法與檢測四環素的應用

在審

• 申請號: 202110271281.4
• 申請日: 2021-03-13
• 公開（公告）號: CN113046071A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 岳巧麗;胡瑩瑩
• 申請（專利權）人: 聊城大學
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;C09K11/02;B82Y20/00;B82Y40/00;G01N21/64;C08L29/04;C08K3/04;C08J5/18
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

本發明公開了基于摻雜碳量子點/PVA復合膜及其制備方法與檢測四環素的應用，包括碳量子點和聚乙烯水凝膠膜，聚乙烯水凝膠膜負載碳量子點，所述碳量子點由3?氨基苯硼酸和檸檬酸作為前驅體合成獲得。其制備方法為：采用水熱法將3?氨基苯基硼酸與檸檬酸制成碳量子點，將聚乙烯醇加入至碳量子點的水溶液中，加入交聯劑進行交聯，再將交聯后物料去除水制成膜材料，即得基于摻雜碳量子點/PVA復合膜。本發明制備的復合膜作為熒光傳感器能夠對TC進行檢測，攜帶方便，對TC的檢測具有更高的靈敏度和更好的選擇性，同時可以對TC進行實時監測。

技術領域

本發明屬于傳感器合成技術和光化學分析領域，本發明涉及基于摻雜碳量子點/PVA復合膜及其制備方法與檢測四環素的應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

四環素類(TCs)是一組來源于鏈霉菌屬的抗生素。具有廣譜活性。獸藥中最常用的四環素類抗生素是四環素、土霉素、金霉素和多西環素。TC是一種廣譜抗微生物藥物，由于它的許多副作用，過度使用TC引起了世人的關注。食物中TC的長期積累可能會增加某些嚴重的風險，如微生物菌株的耐藥性、過敏或毒性反應、骨骼生長抑制。因此，需要開發一種簡單有效的方法來檢測食品中的TC。四環素(TC)是一種多用途的廣譜抗生素，對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性菌具有較高的活性。由于其低成本和高抗菌活性，用于治療人類或動物的細菌感染，也用于農業部門的飼料添加劑促進動物的生長和體重。由于TC的巨大毒性和副作用，過度使用TC引起了全世界的廣泛關注。過量的殘留或持續的長期攝入小劑量的TC會導致過敏反應、牙齒變色、骨骼發育不良、微泡性脂肪肝、胃腸紊亂和肝毒性的不良影響，并促進桿菌對抗生素的抗藥性。根據歐盟(EU)法規，牛奶中獸用四環素的最大殘留限量(MRL)為100μg/kg。因此，需要一種快速、靈敏和選擇性的檢測方法來檢測食品中的TC殘留。

據發明人研究了解，目前檢測TC的分析方法，包括色譜法、電泳法、電化學法、分光光度法、酶聯免疫吸附測定法等。但這些方法總有耗時、儀器昂貴、操作繁瑣等缺點。相比之下，光學方法由于其優異的靈敏度和選擇性、易于操作和快速響應而更優越。基于碳量子點的熒光傳感方法被廣泛應用于四環素的檢測，例如，氮、硫摻雜碳點，氮摻雜碳點，氮化碳量子點等。然而，發明人發現，目前采用熒光方法檢測四環素的分析都是在水介質中進行的，水介質不是傳感器，碳量子點需要配置成水溶液，碳量子點配置溶液的器具攜帶不方便，同時若直接將碳量子點制備成水溶液，則會由于碳量子點的聚集產生熒光猝滅，導致檢測靈敏度降低。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的目的是提供基于摻雜碳量子點/PVA復合膜及其制備方法與檢測四環素的應用，本發明制備的復合膜作為熒光傳感器能夠對TC進行檢測，攜帶方便，對TC的檢測具有更高的靈敏度和更好的選擇性，同時可以對TC進行實時監測。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

第一方面，一種摻雜碳量子點，由3-氨基苯硼酸和檸檬酸作為前驅體合成獲得。

本發明采用3-氨基苯硼酸和檸檬酸作為前驅體合成獲得碳量子點(CDs)，該碳量子點具有強熒光發射且能與四環素特異性結合使其熒光猝滅。

第二方面，一種基于摻雜碳量子點/PVA復合膜，包括碳量子點和聚乙烯水凝膠膜，聚乙烯水凝膠膜負載碳量子點，所述碳量子點由3-氨基苯硼酸和檸檬酸作為前驅體合成獲得。

聚乙烯醇(PVA)由于其良好的機械和熱性能以及優異的阻隔性能而被選為支撐載體。將CDs固定在PVA載體中可以穩定CDs的熒光，從而抑制CDs隨時間的聚集而產生的熒光猝滅。