[发明专利]一种应用铜掺杂碳量子点检测甲硝唑含量的方法

说明书

本发明公开了一种应用铜掺杂碳量子点检测甲硝唑含量的方法，包括：分别测定各待测溶液和空白待测溶液的最大荧光强度；以待测溶液的最大荧光强度和空白待测溶液的最大荧光强度的比值为纵坐标，甲硝唑的浓度为横坐标，建立荧光发射光谱曲线方程；测定待检测甲硝唑的最大荧光强度，然后根据荧光发射光谱曲线方程计算得到甲硝唑的浓度；其中，铜掺杂碳量子点通过以下方法制备得到，所述制备方法包括：将EDC、乙酸铜和水混合，得到澄清透明的溶液，将所得溶液经水热反应，离心后收集产物，得到铜掺杂碳量子点。该铜掺杂碳量子点作为荧光探针应用于甲硝唑检测时，具备良好选择性和高灵敏度，且响应时间短、能够实时检测。

技术领域

本发明涉及纳米材料传感研究领域，具体地，涉及一种应用铜掺杂碳量子点检测甲硝唑含量的方法。

背景技术

甲硝唑（MNZ）是硝基咪唑的衍生物，通常用于治疗人类疾病，包括寄生虫感染，毛滴虫病，贾第虫病和阿米巴病。 MNZ还被用作兽药，用于预防和治疗感染或促进生长并提高饲料转化效率。然而，当MNZ的累积剂量超过人的治疗阈值时，将引起一些毒性作用。例如，癫痫发作，周围神经病和共济失调。因此，MNZ和其他几种硝基咪唑已在欧洲被禁止使用。不受控制地使用MNZ或部分意外受MNZ污染的饲料，可能导致其残留物存在于可食用组织中。因此，准确检测药物和生物样品中MNZ的含量具有重要意义。

目前已有多种定量分析策略用于MNZ的检测，主要包括高效液相色谱（HPLC），气相色谱（GC），薄层色谱（TLC），分光光度法和电化学传感器。考虑到这些方法的一些缺点，例如耗时的样品制备和所需的复杂仪器，对更好的分析方法的需求仍然是一个挑战。除上述方法外，荧光分析法由于其成本相对较低，灵敏度高，操作简便，方法可靠和检出限低而备受关注。

发明内容

本发明的目的是提供一种铜掺杂碳量子点及其制备方法和应用，该铜掺杂碳量子点作为荧光探针应用于甲硝唑检测时，具备良好选择性和高灵敏度，且响应时间短、能够实时检测。

为了实现上述目的，本发明提供了一种铜掺杂碳量子点的制备方法，包括：将1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、乙酸铜、水混合，得到澄清透明的溶液，将所得溶液经水热反应，离心后收集产物，得到铜掺杂碳量子点。

优选地，在进行水热反应前，溶液中还添加有抗坏血酸，其中，抗坏血酸（AA）与乙酸铜为0.05：1。

本发明还提供一种铜掺杂碳量子点，所述铜掺杂碳量子点由前文所述的制备方法制得。

另外，本发明还提供一种应用铜掺杂碳量子点检测甲硝唑含量的方法，所述方法包括：

（1）将不同浓度的甲硝唑分别与碳酸盐缓冲溶液、纯化的铜掺杂碳量子点溶液混合、定容，得到待测溶液；

（2）将纯化的铜掺杂碳量子点溶液和碳酸盐缓冲溶液混合、定容，得到空白待测溶液；

（3）分别测定各待测溶液和空白待测溶液的最大荧光强度；

（4）以待测溶液的最大荧光强度和空白待测溶液的最大荧光强度的比值为纵坐标，甲硝唑的浓度为横坐标，建立荧光发射光谱曲线方程；

（5）测定待检测甲硝唑的最大荧光强度，然后根据荧光发射光谱曲线方程计算得到甲硝唑的浓度。

根据上述技术方案，本发明提供的铜掺杂碳量子点的制备方法，在反应过程中，EDC一是作为合成铜掺杂碳量子点的碳源，二是作为乙酸铜的螯合剂，抗坏血酸作为还原剂。本发明所制备的铜掺杂碳量子点荧光量子产率高、分散性好、且可控制，生产成本低，重现性好，通过控制原料用量和浓度及反应的温度和时间，形成均匀的形貌结构；由于制备的铜掺杂碳量子点与甲硝唑之间存在内滤效应，导致铜掺杂碳量子点荧光有效猝灭。依据铜掺杂碳量子点荧光强度的变化与甲硝唑浓度的线性依赖关系，实现对甲硝唑的高灵敏、高选择性的传感，该检测方法具有良好选择性和高灵敏度，且响应时间短、能够实时检测。