[发明专利]基于BPEI-CuNCs荧光探针快速检测铜离子的方法

说明书

本发明公开了基于BPEI‑CuNCs荧光探针快速检测铜离子的方法，包括以下步骤：支链聚乙烯亚胺BPEI在铜离子和抗坏血酸AA的共同作用下反应生成具有荧光性质的BPEI‑CuNCs；将待测样品加入到含有BPEI‑CuNCs的缓冲溶液中，基于BPEI‑CuNCs荧光探针检测铜离子的浓度。通过荧光光谱仪，在激发波长为360nm，检测发射波长为430nm的荧光强度，根据Cu²⁺标准浓度梯度曲线，得到铜离子的浓度。铜离子的最低检出限为0.01μmol/L，加标回收率达96％‑99％。该方法简单快速、高选择、高灵敏度。在生物和环境领域的选择性测定金属铜离子方面具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及金属离子的检测领域，具体涉及基于BPEI-CuNCs荧光探针快速检测铜离子的方法。

背景技术

铜(Copper)作为动植物和人类生长发育所必须的微量元素，起着促进动植物生长的重要作用。铜元素对人体健康至关重要，在Cu(I)/Cu(II)的氧化还原活性过程中，对许多酶有催化和辅助作用；但它也可能会促进活性氧类(ROS)的生成，从而干扰细胞信号的传导，破坏细胞结构，导致细胞凋亡。高浓度的铜离子也会引起肝硬化、吐逆、运动障碍和知觉神经紊乱等现象，影响生物的正常生长发育，严重时可能会导致死亡。此外，如果铜长期积累在神经元细胞质中，会引起运动障碍和神经紊乱，严重时则会导致阿尔兹海默症、震颤麻痹和肌萎缩性脊髓侧索硬化症等疾病。因此，样本中铜离子的检测及其含量的精确测定，无论是对环境保护还是人类健康都具有重要意义。

世界卫生组织WHO规定饮用水中铜含量的最高阈值为2mg/kg，美国环保局EPA规定的标准为1.0mg/L。我国生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)也规定了饮用水中铜含量的限值为1.0mg/L

关于重金属铜离子的检测方法很多样，除了中华人民共和国环境保护标准(HJ486-2009)规定的原子吸收分光光度法以外，还有火焰原子吸收法、石墨炉原子吸收法、伏安法、比色法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、原子荧光光谱法等，这些方法具有操作复杂、需要依赖大型仪器、成本较高等不足。因此，建立一种简单快速、高选择、高灵敏度的Cu²⁺检测方法十分有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于BPEI-CuNCs荧光探针快速检测铜离子的方法，该方法操作简单，选择性高，灵敏度高，不需要依赖大型的设备仪器，对检测环境和时间要求不严格。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

基于BPEI-CuNCs荧光探针快速检测铜离子的方法，包括以下步骤：

1)支链聚乙烯亚胺BPEI在铜离子和抗坏血酸AA的共同作用下反应生成具有荧光性质的BPEI-CuNCs；

2)将待测样品加入到含有BPEI-CuNCs的缓冲溶液中，基于BPEI-CuNCs荧光探针检测铜离子的浓度。

步骤1)中，BPEI-CuNCs由以下步骤制成的：将去离子水和BPEI混合均匀，然后加入CuSO₄溶液，置于空气恒温摇床上搅拌10min；最后加入AA，在室温条件下振荡两天，过滤后得到BPEI-CuNCs溶液。

进一步的，BPEI-CuNCs溶液中PEI浓度为0.36mg/mL；CuSO₄与AA的摩尔比为1∶1。

步骤2)中，缓冲溶液为含0.03％CTAB的柠檬酸盐缓冲液，其pH值为4，浓度为20mmol/L。