[發明專利]一種熒光碳量子點及其在快速檢測綠原酸方面的應用

有效

• 申請號: 202210935842.0
• 申請日: 2022-08-05
• 公開（公告）號: CN115368891B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 胡欽;王文輝;錢敏捷;楊振泉;肖麗霞
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;C01B32/15;B82Y20/00;B82Y40/00;G01N21/64
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 吳旭

本發明公開了一種熒光碳量子點及其在快速檢測綠原酸方面的應用，以檸檬酸和對苯二胺為反應前體，通過水熱法合成法制備了新型熒光CDs，并將其作為探針用于CGA的超靈敏檢測，LOD低至8.87nM，為CGA檢測性能的提升提供了新的途徑。此外，本方法成本低、操作簡單和檢測速度快，并且可以用于實際食品樣品分析，具有實際應用潛力。

技術領域

本發明涉及綠原酸的超靈敏快速檢測技術領域，具體涉及一種熒光碳量子點及其在快速檢測綠原酸方面的應用。

背景技術

酚類化合物來源于肉桂酸和苯甲酸，在生長調節和植物抗性方面起著重要作用。綠原酸(CGA)是一種苯丙酸類化合物，廣泛存在于飲料和各種天然食品中，如各類水果和蔬菜。據報道，CGA是一種生物活性成分，具有抗氧化、抗糖尿病、抗肥胖、抗菌、抗炎和抗癌等功能，還能夠增加白細胞和興奮中樞神經系統。鑒于CGA在生命科學領域的重要作用，開發一種快速、靈敏的檢測方法用于CGA的檢測至關重要。

CGA檢測的傳統方法包括薄層掃描法、膠束電動色譜法、高效液相色譜法(HPLC)、液相色譜-串聯質譜法(LC-MS/MS)和電化學法。然而，這些方法大多需要昂貴的儀器，并且存在操作復雜、耗時和效率低的問題，限制了其實際應用范圍。近期熒光法尤其是熒光納米探針技術，由于其快速、簡單、成本低、靈敏度高、方便快捷等諸多優點脫穎而出，在食品檢測領域受到人們廣泛關注。

碳點(CDs)是一種尺寸小于10nm的零維熒光碳納米材料，具有發射波長可調諧、水溶性好、熒光強度高、光穩定性好等特征。這些優點使其在多個應用領域具有良好的應用前景，尤其是作為熒光納米探針食品成分或食品添加劑檢測方面(如姜黃素、谷胱甘肽、葉酸、日落黃、胭脂紅等)展現出的高選擇性和高靈敏度的優勢。然而，迄今關于CDs探針用于CGA檢測的研究尚少，目前僅有兩個相關的工作。例如，Zhu等將以檸檬酸和L-組氨酸為前體經水熱反應制得的CDs作為熒光探針用于CGA檢測，基于CGA和CDs的內濾效應(IFE)檢測，獲得了0.46μmol L^-1的檢出限(LOD)。Liu等提出了一種基于CDs的比率型熒光法，該CDs是以檸檬酸/氨基磺酸和聚乙烯亞胺(PEI)為碳源通過簡單加熱制備而得，獲得的LOD為0.40μmol L^-1(0.12μg/mL)。由于這些CDs探針的分析性能仍有很大的提升空間，因此有必要探索更高效的基于CDs的熒光探針用于CGA檢測。

發明內容

本發明針對現有基于CDs的CGA檢測方法靈敏度不足的問題，以檸檬酸和對苯二胺為反應前體通過水熱法了一種新型CDs探針，該檢測系統基于IFE和動態相互作用的協同猝滅機理，在CGA檢測中獲得了8.87nM的LOD，其靈敏度遠高于任何現有基于CDs的熒光探針。

本發明采用以下技術方案：

一種熒光碳量子點的制備方法，包括以下步驟：

(1)將0.36g檸檬酸和0.1g對苯二胺溶解在20.0mL超純水和無水乙醇的等體積比混合溶液中；混合物溶液轉移到聚四氟乙烯襯里高壓釜中，并在180℃的恒溫下加熱12小時；

(2)讓反應產物靜置冷卻至室溫，然后將其轉移到50.0mL離心管中。在10000rpm下離心15分鐘后，收集上清液；

(3)將所得上清液在超純水中重新溶解，并通過透析膜在1.0L燒杯中純化3天，每24h補充一次新鮮的超純水；將純化后含有CDs的溶液凍干，得到干燥的CDs粉末。

所述熒光碳量子點在快速檢測綠原酸方面的應用，包括以下步驟：

1)用PBS溶液和熒光碳量子點混合，得到熒光碳量子點溶液；

2)將不同濃度的綠原酸分別與熒光碳量子點溶液混合反應，得到不同綠原酸濃度的混合溶液，分別測得不同綠原酸濃度的混合溶液的熒光強度，取得熒光猝滅效率F₀/F與混合溶液中綠原酸濃度的線性關系；