[发明专利]上转换微弱光检测器的构建及其用于谷胱甘肽的检测

权利要求书

1.一种上转换微弱光检测仪，包括上半部分的一个样品室（1），其特征是：样品室（1）的底部有检测池，检测池内设有石英窗（2），在样品室（1）内位于石英窗（2）的正上方设有比色皿（3），激光器的探头（4）引入样品室中，使探头（4）的位置与比色皿（3）垂直后固定，在样品室（1）的下方连接有真空室（5），光电倍增管（6）处于真空室（5）中且正对石英窗（2）设置，上转换的荧光通过样品室的底部的比色皿（3）、石英窗（2），再经由光电倍增管（6）收集，传入计算机系统（7），进行数据处理。

2.权利要求1所述的上转换微弱光检测仪用于谷胱甘肽的检测，其特征是：UCNPs水溶液在980 nm激发光照射时，产生肉眼可见的绿色荧光；当加入MnO₂纳米片反应一段时间后，二者吸附在一起发生荧光共振能量转移，使UCNPs的绿色荧光猝灭，接着在UCNPs-MnO₂体系中加入具有还原性的L-谷胱甘肽(GSH)，MnO₂纳米片能被GSH还原成Mn²⁺，游离出UCNPs，绿色荧光恢复，利用上转换微弱光检测仪光电流的变化，直接用于GSH的测定。

3.根据权利要求2所述的上转换微弱光检测仪用于谷胱甘肽的检测，其特征是：先对上转换微弱光检测仪和Cary Eclipse荧光分光光度计在同等测试条件下电压：500 V，激发功率：0.25 W/cm²的信噪比进行了比较；将α相UCNPs配制成0.5 mg/mL的水溶液，在激发功率0.5 W/cm²，电压500 V的条件下分别用权利要求1所述的上转换微弱光检测仪和荧光分光光度计进行检测，通过信号值与背景噪音的差值ΔI进行对比；将β相UCNPs配置成5 μg/mL的水溶液，在激发功率0.5 W/cm²，电压500 V的条件下分别用权利要求1所述的上转换微弱光检测仪和荧光分光光度计进行检测，通过信号值与背景噪音的差值ΔI进行对比。

4.根据权利要求2或3所述的上转换微弱光检测仪用于谷胱甘肽的检测，其特征是：

α相OA-UCNPs的制备：取一洁净的三颈烧瓶，加入油酸(OA) 4 mL，十八稀(ODE) 15 mL，已制备好的稀土硬脂酸盐 (Y、Yb、Er) 1 mmol，NaF 20 mmol，回流加热至135~145℃保持30min以脱水脱气，形成澄清液体；然后迅速升温，并将反应温度维持在298~302℃，保持30min；反应结束后，冷却至室温；对所得产物进行离心(11000 r/min)，离心结束后将其上清液弃去，保留离心沉淀物，并用环己烷、乙醇、蒸馏水对沉淀物清洗数次，70℃真空干燥备用；

β相OA-UCNPs的制备 ：取一洁净的三颈烧瓶，加入油酸(OA) 12 mL，十八稀(ODE) 8mL，已制备好的稀土硬脂酸盐(Y、Yb、Er) 0.8 mmol，NaF 28 mmol，回流加热至135~145℃保持30 min以脱水脱气，形成澄清液体，然后迅速升温，并将反应温度维持在312~314℃，保持45 min，反应结束后，冷却至室温，对所得产物进行离心(11000 r/min)，离心结束后将其上清液弃去，保留离心沉淀物，并用环己烷、乙醇、蒸馏水对沉淀物清洗数次，70℃真空干燥备用；

无配体的裸上转换纳米粒子(bare-UCNPs)的制备：分别取10 mg α相UCNPs及10 mg β相UCNPs，溶于10 mL的超纯水中，加入适量稀盐酸调节酸度使pH=4，快速搅拌三小时，反应结束后，加入己烷萃取除去游离的油酸，离心收集水相中的上转换纳米粒子，并用无水乙醇和超纯水对样品进行清洗，获得去除了油酸配体的α相UCNPs和β相UCNPs，真空干燥备用；

上述稀土硬脂酸盐(Y、Yb、Er)的制备：0.2 mmol的氧化铒(Er₂O₃)，2.0 mmol的氧化镱(Yb₂O₃), 7.8 mmol的氧化钇(Y₂O₃)置于一烧杯中，加入适量稀硝酸使稀土氧化物溶解，持续加热搅拌至得到稀土硝酸盐固体，自然冷却后加入适量乙醇，密封室温搅拌2 h后得到完全溶解的稀土硝酸盐乙醇溶液，将稀土硝酸盐乙醇溶液与硬脂酸在70 ℃乙醇中混合搅拌回流至均一溶液，在40 min内缓慢逐滴加入119 g/L的NaOH溶液，78 ℃继续回流搅拌30min；然后减压抽滤，水洗2次，再用乙醇洗涤2次，所得滤饼转移至烘箱中在60 ℃条件下干燥12 h，即得白色粉末状稀土硬脂酸盐(Y、Yb、Er)；

MnO₂纳米片的制备：称取1.094 g TMA•OH 溶于20 mL 3 wt%的双氧水中，将此混合液在15 s内加入10 mL 0.3 M MnCl₂•4H₂O溶液，形成棕色悬浊液，室温下，快速搅拌过夜，使MnCl₂•4H₂O完全氧化，反应结束后，10000 r/min离心10 min以收集样品，并用无水乙醇和超纯水对样品进行清洗，60℃真空干燥12小时，将已制备好的MnO₂纳米片配置成1 mg/mL的溶液，连续超声10小时，2000 r/min离心10 min取上清液备用。