[发明专利]一种基于内过滤效应的比率探针及其构建方法和应用

说明书

本发明涉及荧光检测技术领域，尤其涉及一种基于内过滤效应的比率探针及其构建方法和应用。所述比率探针包括n种发光碳点和m种吸光能量受体；所述n种发光碳点依次为A₁发光碳点……A_n发光碳点，且n≥1；所述n种发光碳点的形成x种不重合的荧光发射峰，x≥2，且发光碳点具有氰反应惰性；所述m种吸光能量受体依次为B₁吸光能量受体……B_m吸光能量受体，且m≥1；所述m种吸光能量受体形成y种荧光吸收峰，y种荧光吸收峰与v种荧光发射峰存在重合，且1≤v≤(x‑1)；所述吸光能量受体具有氰反应活性。本发明比率探针通过多化学信号检测的方式提高了检测精度和灵敏度，并且具有低毒甚至无毒、检测范围大、构建简便高效等优点。

技术领域

本发明涉及荧光检测技术领域，尤其涉及一种基于内过滤效应的比率探针及其构建方法和应用。

背景技术

氰离子是一种致命的有毒阴离子，除了植物的生物过程产生，氰化物在工业上的应用也增加了水源被污染的风险。环境中的氰离子进入人体，能强烈抑制细胞色素c氧化酶的催化活性，造成呼吸和神经系统的紊乱甚至死亡。因此，我们迫切需要发展一种有效可行的方法检测环境中的氰离子。检测氰离子的方法有滴定法、光电化学法、液相色谱-质谱法和离子色谱法，样品前处理复杂，测试时间长。

荧光分析法来检测离子具有响应迅速，灵敏度高，成本低等优点，常用于快速实时检测。目前检测氰离子的荧光探针大多数是单一化学信号检测，易受激发光强度、探针浓度和仪器因素等变化影响结果准确性。近年来发展的具有自校准功能的比率检测方法，能提高检测灵敏度，又能通过色相的差异实现可视化识别分析物。有机染料、重金属量子点和碳点常作为荧光团构建探针，与前两者相比，碳点的毒性低、水溶性好、配体修饰基团可控、光稳定性强。银纳米颗粒具有易于化学修饰、消光系数高、尺寸依赖的光学特性变化的特点，能作为能量受体猝灭供体荧光。通过荧光团和猝灭剂的组合设计荧光探针是解决单个组分弱点和优化探针性能的最有吸引力的策略。

如中国专利局于2012年8月8日公开的一种检测氰根离子的纳米银荧光探针及其制备方法的发明专利申请，申请公开号为CN102627966A，其以寡聚核苷酸作为模板，在还原剂硼氢化钠的作用下反应制备得到序列为5'-AAAAAAAACCCCCCCCCTTTTTTTT-3'的纳米银荧光探针，其制备周期较长，且抗毒性(即抗杂质离子干扰能力)有限，并且仅能够进行定性检测，无法进行定量检测。

又如中国专利局于2013年6月5日公开的一种比率型氰离子荧光探针分子的应用方法的发明专利申请，申请公开号为CN103134787A，其通过利用1，2，2，3-四甲基-4，5-苯并吲哚琳对氰离子进行检测，主要是通过荧光发射峰的偏移或重构，改变荧光颜色来进行定性检测，难以有效用于定量检测，且其化学信号单一，易受激发光强度影响。

发明内容

为解决现有用于氰离子检测的荧光探针存在化学信号单一、易受外界环境干扰，且现有荧光探针的抗毒性较弱，在待测液中存在杂质离子时非常容易受到干扰，部分荧光探针甚至会受到氯离子干扰，导致其使用条件严苛、难以广泛推广适用等问题，本发明提供了一种基于内过滤效应的比率探针及其构建方法和应用。其目的在于：一、实现多化学信号检测，提高检测精度；二、提高比率探针的抗毒性，减少杂质离子对其产生的干扰，使其具有更高的稳定性，进而具有广泛的普适性以及更高的使用方便性；三、降低比率探针毒性，并提高比率探针的水溶性，更有利于实际样品的检测应用；四、采用荧光团与猝灭剂的组合实现内过滤，扩大比率探针的检测范围；五、简化比率探针的构建方法，提高制备效率；六、可快速实现氰离子的定性检测和定量检测。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种基于内过滤效应的比率探针，

所述比率探针包括n种发光碳点和m种吸光能量受体；

所述n种发光碳点依次为A₁发光碳点……A_n发光碳点，且n≥1；