量子點(diǎn)-有機(jī)染料復(fù)合物關(guān)/開型鎘離子比率熒光探針及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種量子點(diǎn)-有機(jī)染料復(fù)合物關(guān)/開型鎘離子比率熒光探針及其制備方法，選用CdTeQDs作為主要的熒光源，引入FITC作為輔助（或參比）發(fā)色團(tuán)，以氫鍵結(jié)合的方式形成CdTe-FITC復(fù)合物的雙發(fā)射探針，克服了傳統(tǒng)單熒光探針的熒光信號(hào)難以準(zhǔn)確獲得的難題。采用了熒光“關(guān)/開”模型，可有效地減少除被分析物之外的因素對(duì)熒光增強(qiáng)反應(yīng)的干擾，熒光增強(qiáng)反應(yīng)具有特異性，從而提高了被分析物探測(cè)的靈敏性與選擇性。本發(fā)明專利技術(shù)制備方法簡(jiǎn)單，成本低，制備產(chǎn)物可對(duì)生物樣品和復(fù)雜體系中的Cd2+進(jìn)行準(zhǔn)確、靈敏、簡(jiǎn)便、快速的探測(cè)，對(duì)于發(fā)展其它類型的高質(zhì)量熒光探針具有重要的參考價(jià)值，為生物檢測(cè)、化學(xué)分析等領(lǐng)域的研究提供了新的發(fā)展方向。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及分析檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種關(guān)/開型鎘離子比率熒光探針的制備方法。
技術(shù)介紹
含有重金屬離子的廢棄物嚴(yán)重污染了生物賴以生存的環(huán)境，對(duì)人類健康造成了巨大的威脅，尤其是鎘離子(Cd2+)在很多工業(yè)過程中被大量使用，導(dǎo)致在土壤、水域、食品等領(lǐng)域高濃度含鎘廢棄物的出現(xiàn)，這一污染問題已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。另外，Cd2+也可被積存在腎、肝、肺等臟器官中，對(duì)人們的健康造成了一系列急、慢性的危害。因此，開發(fā)一種簡(jiǎn)易、快速、廉價(jià)、高效的Cd2+評(píng)估技術(shù)十分必要。近年來，誘導(dǎo)耦合等離子質(zhì)譜、微粒誘導(dǎo) X-射線發(fā)射、原子吸收光譜、電子超順磁共振、同步加速輻射型X-射線光譜等儀器分析技術(shù)已經(jīng)被普遍用于重金屬離子的探測(cè)，但這些技術(shù)十分耗時(shí)，測(cè)試費(fèi)用高，且需要對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜的前處理。熒光光譜測(cè)定法具有靈敏度高、方法簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在測(cè)定金屬離子方面展現(xiàn)出重要的應(yīng)用價(jià)值。近二十年來，基于人工合成有機(jī)染料的熒光探針已經(jīng)被設(shè)計(jì)并用于Cd2+探測(cè)，但此類探針體系存在復(fù)雜的合成與修飾，量子產(chǎn)率低，水溶性和光穩(wěn)定性差等問題，限制了它們的實(shí)際應(yīng)用。在熒光探針的設(shè)計(jì)上，采用量子點(diǎn)(QDs)，也被稱為膠體半導(dǎo)體納米晶，可以解決以上問題，因?yàn)镼Ds具有許多獨(dú)特的性能，如熒光質(zhì)量高，激發(fā)光譜寬， 發(fā)射光譜尺寸可調(diào)，量子產(chǎn)率高以及光化學(xué)穩(wěn)定性好等，使QDs熒光探針產(chǎn)生出顯著的靶向信號(hào)用于各種物質(zhì)的定性和定量分析。在先前報(bào)道中，QDs熒光探針普遍采用一種熒光淬滅模型，即除被分析物外，其它因素也可引起最終的熒光淬滅，從而限制了被分析物探測(cè)的靈敏性和選擇性。相比之下，熒光開啟模型是更可取的，其中的熒光“關(guān)/開”轉(zhuǎn)換可以有效地減少假陽性電荷，可更容易經(jīng)受住多重復(fù)合條件，如多個(gè)探測(cè)器同時(shí)用于相應(yīng)的被分析物，且表現(xiàn)特異性的熒光反應(yīng)。 然而，獲得真實(shí)樣品精確熒光強(qiáng)度是相當(dāng)困難的，因?yàn)樵噭舛认聼晒獯嬖诓▌?dòng)和自身背景熒光的干擾。為了克服這一缺陷，有必要引入第二個(gè)發(fā)色團(tuán)以形成雙發(fā)射的熒光體系，其中的比率熒光信號(hào)不受探針濃度大小的影響。相比單強(qiáng)度基熒光探針，雙強(qiáng)度基(比率熒光)探針具有明顯的優(yōu)越性，它可消除溶劑及背景熒光的干擾；相比傳統(tǒng)有機(jī)染料，QDs發(fā)光性能更優(yōu)越；相比基于熒光淬滅模型的探針，基于熒光“關(guān)/開”模型的探針可信度更高。截至目前，有關(guān)Cd2+熒光探針的制備方法已有中國(guó)專利報(bào)道(公開號(hào)CN101817838A ；CN101555296和CN101004422)，但現(xiàn)有的 Cd2+熒光探針均采用有機(jī)染料作為唯一發(fā)色團(tuán)，探測(cè)依據(jù)為單一熒光強(qiáng)度反應(yīng)，嚴(yán)重制約了它們?cè)谡鎸?shí)樣品中的分析能力。因此，獲得一種高效的Cd2+探針體系，已經(jīng)成為一項(xiàng)重要的研究課題。采用QDs，比率熒光法，熒光“關(guān)/開”模型等策略，有助于解決探測(cè)中靈敏度低， 選擇性差等問題，這也是亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。迄今為止，尚未見基于量子點(diǎn)-有機(jī)染料復(fù)合物的Cd2+突光探針,基于量子點(diǎn)的雙發(fā)射比率熒光Cd2+探針，基于量子點(diǎn)的熒光“關(guān)/開”模型Cd2+探針的相關(guān)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是，提供一種操作簡(jiǎn)單、成本較低、產(chǎn)物可用于真實(shí)樣品中鎘離子高靈敏性和選擇性探測(cè)的。為了解決上述問題，本專利技術(shù)提供了一種量子點(diǎn)-有機(jī)染料復(fù)合物關(guān)/開型鎘離子比率突光探針，其特征在于，由量子點(diǎn)QDs與有機(jī)染料復(fù)合物組成,所述有機(jī)染料復(fù)合物是指CdTe-FITC復(fù)合物，鎘離子誘導(dǎo)CdTe-FITC復(fù)合物關(guān)/開型熒光反應(yīng)。一種量子點(diǎn)_有機(jī)染料復(fù)合物關(guān)/開型鎘離子比率熒光探針的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)在N2氣氛，磁力攪拌及堿性水溶液中，氯化鎘、碲氫化納、巰基乙酸三者反應(yīng)回流 Γ5小時(shí)，制備出巰基乙酸穩(wěn)定的碲化鎘量子點(diǎn)CdTe QDs ；(2)將步驟(I)獲得的CdTeQDs分散在磷酸緩沖液中，調(diào)節(jié)pH為6 7，在室溫與緩慢攪拌下，逐滴加入異硫氰酸熒光素FITC水溶液，形成CdTe-FITC復(fù)合物；(3)以硫化鈉作為淬滅劑，逐滴添加S2_于步驟(2)復(fù)合物中，以淬滅復(fù)合物中CdTe最大熒光發(fā)射峰，即為“關(guān)”狀態(tài)，而不影響FITC最大熒光發(fā)射峰；(4)以氯化鎘作為增強(qiáng)劑，逐滴添加Cd2+于步驟(3)復(fù)合物中，以增強(qiáng)復(fù)合物中CdTe最大熒光發(fā)射峰，即為“開”狀態(tài)，而不影響FITC最大熒光發(fā)射峰；(5)擬合添加的Cd2+濃度與步驟(4)復(fù)合物中最大熒光發(fā)射峰強(qiáng)度比JFITy/cdTe之間呈線性關(guān)系，構(gòu)建出基于該復(fù)合物的關(guān)/開型Cd2+比率熒光探針。作為一個(gè)優(yōu)選方案，步驟(I)所述CdTe QDs的最大熒光發(fā)射峰波長(zhǎng)為55(T600nm。作為又一優(yōu)選方案，步驟(I)所述CdTe QDs的最大突光發(fā)射峰波長(zhǎng)為595nm。作為又一優(yōu)選方案，步驟(2)所述FITC的最大熒光發(fā)射峰波長(zhǎng)為520nm，CdTe QDs 與FITC的濃度比為I: I 1:5。作為又一優(yōu)選方案，步驟(3)所述S2-濃度區(qū)間為(Γ40 μ M0作為又一個(gè)優(yōu)選方案，步驟(4)所述Cd2+濃度區(qū)間為(Γ30 μ M0按上述方案，所述的線性關(guān)系應(yīng)用于湖水、河水、牛血清白蛋白(BSA)等真實(shí)樣品中Cd2+的比率熒光探測(cè)。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于1.選用CdTe QDs作為主要的熒光源，引入FITC作為輔助(或參比)發(fā)色團(tuán)，以氫鍵結(jié)合的方式形成CdTe-FITC復(fù)合物的雙發(fā)射(比率熒光)探針，克服了傳統(tǒng)單熒光探針的熒光信號(hào)難以準(zhǔn)確獲得的難題。2. QDs發(fā)光性能優(yōu)異，避免了有機(jī)染料熒光較弱，易光漂白，激發(fā)波長(zhǎng)受限等問題。3.本專利技術(shù)采用了熒光“關(guān)/開”模型，可有效地減少除被分析物之外的因素對(duì)熒光增強(qiáng)反應(yīng)的干擾，熒光增強(qiáng)反應(yīng)具有特異性，從而提高了被分析物探測(cè)的靈敏性與選擇性。4.本專利技術(shù)制備方法簡(jiǎn)單，成本低，制備產(chǎn)物可對(duì)生物樣品和復(fù)雜體系中的Cd2+進(jìn)行準(zhǔn)確、靈敏、簡(jiǎn)便、快速的探測(cè)，對(duì)于發(fā)展其它類型的高質(zhì)量熒光探針具有重要的參考價(jià)值，為生物檢測(cè)、化學(xué)分析等領(lǐng)域的研究提供了新的發(fā)展方向。附圖說明圖I為CdTe-FITC復(fù)合物關(guān)/開型鎘離子比率熒光探針的制備過程示意圖。圖2為TGA穩(wěn)定的CdTe QDs熒光發(fā)射光譜，其中S2—濃度區(qū)間為(Γ20 μ M，QDs的濃度和激發(fā)波長(zhǎng)分別為20 ηΜ和470 nm。圖3為S2_修飾CdTe-FITC復(fù)合物熒光發(fā)射光譜，其中Cd2+濃度區(qū)間為O. f 15 μ M，QDs與FITC濃度，激發(fā)波長(zhǎng)分別為10 ηΜ、20 ηΜ和470 nm。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本專利技術(shù)。下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無 特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本專利技術(shù)而不用于限制本專利技術(shù)的范圍。實(shí)施例I CdTe-FITC復(fù)合物關(guān)/開型鎘離子比率熒光探針的制備過程如圖I所示，詳細(xì)的制備步驟如下首先采用磷酸緩沖液(PBS，pH = 6. 5)配置40 ηΜ的CdTe QDs (最大熒光發(fā)射峰波長(zhǎng)』為595nm)溶液，稱取一定量FITC (』=520nm)溶于超純水中，濃度調(diào)節(jié)為80 ηΜ。然后在室溫和緩慢磁力攪拌下，將FITC逐滴加入QDs溶液中，以形成FITC-QDs復(fù)合物，其中的QDs與FITC濃度分別調(diào)節(jié)為30 η本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種量子點(diǎn)？有機(jī)染料復(fù)合物關(guān)/開型鎘離子比率熒光探針，其特征在于，由量子點(diǎn)QDS與有機(jī)染料復(fù)合物組成，所述有機(jī)染料復(fù)合物是指CdTe？FITC復(fù)合物，鎘離子誘導(dǎo)CdTe？FITC復(fù)合物關(guān)/開型熒光反應(yīng)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：安學(xué)勤，桂日軍，黃文學(xué)，龔俊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：華東理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：