[發明專利]硫量子點的合成方法及基于硫量子點測定Fe2+

有效

• 申請號: 202110578365.2
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113310960B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 霍峰;蔣志;王怡;王顯祥
• 申請（專利權）人: 四川中科微納科技有限公司;四川農業大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/78;G01N21/33;G01N21/31
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

本發明一種硫量子點的合成方法及基于硫量子點測定Fe²⁺和H₂O₂的方法，解決了現有技術中利用單一信號檢測離子濃度總是受到外部因素的影響，如背景干擾和材料特性，導致檢測結果誤差大等問題。本發明利用比色熒光雙信號檢測水溶液中的鐵(II)和H₂O₂濃度，可以實現結果的自校正，具有靈敏度高，選擇性好，回收率令人滿意，相對偏差較低等特點。

技術領域

本發明屬于分析檢測技術領域，具體涉及基于硫量子點的比色熒光雙信號測定食品中的鐵(II)和H₂O₂的方法。

背景技術

鐵(Fe)是人體中不可缺少的微量元素，其在生物過程如細胞死亡、細胞代謝、酶催化中有著不可或缺的地位。但是人體內鐵含量失衡會引起各種疾病，如鐵含量太少會引起貧血，太高會導致帕金森氏病、阿爾茨海默氏病、心肌損傷等疾病。食物和飲用水是人體內鐵攝入的主要來源，在人體內活性鐵主要以Fe2+形式存在，其含量過多時會由于芬頓反應造成大量活性氧(ROS)積累和脂質過氧化，從而誘導細胞死亡，導致神經退行性疾病產生。因此，能準確、定量地檢測人體內Fe2+攝入量對于預防疾病具有重要意義。

H₂O₂是一種強氧化劑，常常作為漂白劑和消毒劑用于食品、工業、醫療等行業，如印染工業中棉織物漂白、食品和飲料中包裝袋的消毒等。然而，人體內H₂O₂過量會引起氧化應激，從而導致心血管疾病、癌癥和神經退行性疾病等疾病。因此有必要研制一種靈敏度高、選擇性強的H₂O₂檢測探針。

目前，已有學者報道了對Fe2+和H₂O₂的各種檢測方法，如電化學法、化學發光、光譜法、色譜法等，但是這些方法操作繁瑣、成本高、選擇性低等缺陷，限制了其實際應用。而熒光法和比色法具有操作簡單、響應迅速、靈敏度高、選擇性好的優點而被廣泛應用。然而大多數報道都基于單信號構建的檢測體系，如Chen等設計了Fe2+的比色檢測方法基于 EAR–AuNPs線性范圍10-500μM，檢測線1.5μM。Pezhhan等基于AuNPs的葡萄糖氧化酶的催化活性，用熒光法檢測H₂O₂，線性范圍在5-135μM，檢測線為3.6μM，然而多種因素會嚴重影響單信號讀取,使得結果和真實值總是有一定差距。熒光法或比色法測定總是受到外部因素的影響，如背景干擾和材料特性。近年來，熒光/比色雙信號傳感器因其抗干擾能力強而備受關注。

目前，大多數膠體量子點因其含有重金屬離子(如CdSe、CdTe等)，使得它們的實際應用被限制。因此，具有溶解度好、毒性低、光致發光穩定等優點的純元素量子點被提出，如基于Si、C、S的納米材料。近年來，因S作為豐富的自然資源及其自身的抗菌性，吸引了廣大學者的注意力。目前為止，已有SQDs在細胞成像、光催化、LED、傳感方面應用的報道。Qiao和他的同事報告了SQD在細胞成像中的應用。將宮頸癌細胞(He La癌細胞) 與SQD孵育后，通過共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)對細胞成像，發現有強藍色熒光在 He La癌細胞的CLSM圖像中出現，證實了SQDs極低的細胞毒性。Li等研究了利用SQD 使TiO₂納米粒子敏化以增強其光催化性能。作者發現，SQD與TiO₂納米顆粒的組合可以產生具有高氫放出反應性的復合光催化劑。Wang的小組報告說，第一次使用SQD來制造LED。通過將藍色發光的SQD和橙色發光的銅納米晶體(NC)與UV-LED芯片集成在一起，成功制備了白色LED。Tan等人報道了SQDs作熒光傳感探針檢測Cr(VI)和抗壞血酸(AA)， Cr(VI)可以通過熒光內濾效應(IFE)淬滅SQDs熒光強度，而AA可以將Cr(VI)還原為Cr(III) 從而恢復熒光強度。總之，還沒有報道關于同時檢測Fe2+和H₂O₂的SQDs傳感探針。