[發(fā)明專利]一種基于多巴胺和間萘二酚的原位熒光顯色反應雙模式檢測Cu2+

在審

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• 申請日: 2023-02-24
• 公開（公告）號: CN116165186A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設計）人: 吳雙;程雪青;戴志豪;申芳芳
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌航空大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/31;G01N21/78
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 高寧馨

本發(fā)明公開了一種基于多巴胺和間萘二酚的原位熒光顯色反應雙模式檢測Cusupgt;2+/supgt;和Agsupgt;+/supgt;的方法。該方法基于Cusupgt;2+/supgt;和Agsupgt;+/supgt;可以有效的促進多巴胺(DA)和間萘二酚(NR)之間的熒光和顯色反應，熒光和比色信號顯著增加，建立了一種基于DA?NR熒光比色雙讀出法檢測Cusupgt;2+/supgt;和Agsupgt;+/supgt;的新方法。通過引入NaCl和EDTA·2Na，可以分別在低至11.9nM和157nM的濃度下選擇性地測量Cusupgt;2+/supgt;和Agsupgt;+/supgt;。本發(fā)明還公開了Cusupgt;2+/supgt;/Agsupgt;+/supgt;觸發(fā)熒光顯色反應的可能機制。本發(fā)明的傳感器對實際水樣中Cusupgt;2+/supgt;和Agsupgt;+/supgt;的混合模檢測結(jié)果與電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP?MS)的檢測結(jié)果吻合較好。

技術(shù)領域

本申請屬于熒光傳感分析檢測技術(shù)領域，具體涉及一種基于多巴胺和間萘二酚的原位熒光顯色反應雙模式檢測Cu²⁺和Ag⁺的方法。

背景技術(shù)

重金屬離子對人類和生態(tài)平衡的巨大威脅已引起人們的嚴重關注。Cu²⁺和Ag⁺是最常見的兩種重金屬離子，廣泛應用于電子、冶金、電鍍、化肥、攝影、制藥等領域。每年有成千上萬噸的Cu²⁺和Ag⁺通過工業(yè)廢水和廢物不斷釋放到我們的環(huán)境水介質(zhì)中。Cu²⁺和Ag⁺是不可生物降解的環(huán)境污染物，容易在自然環(huán)境中積累，污染食物鏈和水源。眾所周知，長期接觸Cu²⁺和Ag⁺對人體健康危害極大。特別是體內(nèi)過量的Cu²⁺會導致嚴重的神經(jīng)退行性疾病、肝腎損傷；人體內(nèi)高水平Ag⁺可引起心臟增大、皮膚損傷和生長遲緩。因此，持續(xù)測定環(huán)境水樣中Cu²⁺和Ag⁺的含量具有重要意義。

目前，已有多種常規(guī)技術(shù)用于分析Cu²⁺和Ag⁺，主要包括原子吸收光譜(AAS)、電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)和原子熒光光譜(AFS)。雖然這些方法具有很高的選擇性和敏感性，但大多數(shù)方法需要相當昂貴和復雜的設備，復雜的預處理程序和高素質(zhì)的技術(shù)人員，這限制了它們在實際檢測中的可用性。光譜法特別是熒光法和比色法因其操作簡便、靈敏度高、監(jiān)測實時等特點而受到廣泛關注。在過去的幾十年里，人們構(gòu)建了以有機染料、金屬有機框架(MOFs)、無機量子點(QDs)、石墨烯碳點(GQDs)、DNA和DNAzyme為識別模塊的各種熒光和/或比色化學傳感器用于檢測Cu²⁺和Ag⁺。這些方法是有效和可靠的，但仍存在一些明顯的缺點，如有機染料/納米材料的制備費時費力，對多肽/DNA的化學修飾成本高昂。因此，開發(fā)更簡單、更經(jīng)濟、更方便的Cu²⁺和Ag⁺檢測替代方法仍然是很大的需求。

研究人員致力于發(fā)現(xiàn)和利用傳統(tǒng)但極具前景的有機發(fā)色團或熒光團。例如，鄰苯二胺(OPD)是一種有機小分子前體，已被用于開發(fā)一系列檢測重金屬離子、蛋白質(zhì)和小分子的光學分析方法。然而，該小分子前體(OPD)已經(jīng)得到了廣泛的應用，同時，發(fā)現(xiàn)和探索新的和更好的前體分子仍然是可取的。最近，楊的團隊發(fā)現(xiàn)了一種新型的多巴胺(DA)與間苯二酚(NR)之間的熒光顯色反應，可以在強堿條件下(pH10)發(fā)生。所合成的發(fā)色熒光團(稱為CF)具有高的量子產(chǎn)率，表現(xiàn)出顯著的可見光吸收和明亮的青色熒光，他們報道了一種用于酪氨酸酶活性測定的新型生物傳感器。在這篇報道的啟發(fā)下，我們意外地發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象，即在環(huán)境條件下，Cu²⁺和Ag⁺可以有效和定量地促進這種反應，表現(xiàn)出熒光和比色雙重信號的增加。

發(fā)明內(nèi)容