[发明专利]一种硫量子点/二氧化锰纳米片复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种硫量子点/二氧化锰纳米片复合材料及其制备方法与应用，硫量子点均匀分布在二氧化锰纳米片上，该复合材料是将浓度为2.7~12.6 mg/mL的硫量子点水溶液与浓度为116~187μg/mL的二氧化锰纳米片水溶液混合后，调节pH至3~9.5后反应而得。本发明复合材料制备方法简单，产物产率高，所得复合材料无毒，生物相容性良好，检测范围宽，灵敏度高，抗干扰能力强，在低浓度、高浓度范围具有分段线性特点，可以实现对胆碱酯酶、含有胆碱酯酶的物质及对胆碱酯酶具有抑制作用的农药等物质的超灵敏检测，具有广泛的潜在应用价值。

技术领域

本发明涉及纳米分析领域，具体地说是涉及一种硫量子点/二氧化锰纳米片复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

胆碱酯酶是一类糖蛋白，以多种同功酶的形式存在于人体内，一般分为乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶，其中，丁酰胆碱酯酶（butyrylcholinesterase，简称BChE），亦被称为血清胆碱酯酶，可以催化丁酰胆碱水解。BChE在血清中的含量对冠心病患者、阿尔茨海默病患者得早期诊断与病情发展具有预测价值。

BChE检测最经典与常用的技术为Ellman-试剂法，其检测原理是基于BChE可以特异性催化硫代丁酰胆碱分解产生硫代胆碱并进一步与DTNB结合生成黄色TNB，通过记录吸光度变化实现对BChE的定量检测，该方法具有快速、可视化的优点。然而该方法的灵敏度仍需进一步提高，从而满足对疾病标志物的早期超灵敏检测。

由于荧光法具有灵敏度高的特点，同时基质内其他组分不具有荧光性质，一定程度上降低了基质对分析检测的干扰，受到了更多的关注。PARVARI 及其合作者提出了基于马来酰亚胺（CPM）荧光检测BChE的策略，CPM可以与硫代胆碱形成蓝色的荧光化合物，通过记录其荧光强度实现对BChE的定量检测。无机荧光纳米材料，例如CdTe量子点、碳点也被用于BChE分析检测。唐芳琼教授提出了基于CdTe量子点的BChE分析检测方法，发现胆碱氧化酶可以与硫代胆碱反应产生过氧化氢（H₂O₂），并进一步将CdTe量子点的荧光猝灭，通过记录荧光强度实现对BChE的定量检测，检测限低至10 U/L。2018年钱兆生教授设计了基于硫代胆碱诱导的碳点荧光恢复体系检测BChE，发现H₂O₂可以氧化碳点的表面配体，形成碳点的聚集体并发生荧光猝灭，硫代胆碱可以将其还原并引发碳点的分散以及荧光恢复，通过记录碳点的荧光恢复程度，实现对BChE的检测，检测限为2.7 U/L。

虽然上述工作在一定程度上提高了Ellman-试剂法的灵敏度，然而，分析检测的灵敏度仍可以通过对荧光探针设计、目标物识别以及信号输出过程的精细化处理进一步提高。此外，所报道的方法大都基于有机化合物、重金属等对毒性材料与试剂，造成了一定得健康安全与环境污染隐患。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种硫量子点/二氧化锰纳米片复合材料，以解决现有BchE检测灵敏度低、检测材料与试剂存在毒性的问题。

本发明的目的之二是提供一种硫量子点/二氧化锰纳米片复合材料的制备方法，以制得对胆碱酯酶特别是丁酰胆碱酯酶具有检测性能的复合材料。

本发明的目的之三是提供一种硫量子点/二氧化锰纳米片复合材料的应用。

本发明的目的之四是提供一种检测含有胆碱酯酶的物质的方法。

本发明的目的之五是提供一种检测对胆碱酯酶具有抑制作用的农药的方法。

本发明的目的之一是这样实现的：

一种硫量子点/二氧化锰纳米片复合材料，硫量子点均匀分布在二氧化锰纳米片上，该复合材料是将浓度为2.7~12.6 mg/mL的硫量子点水溶液与浓度为116~187 μg/mL的二氧化锰纳米片水溶液混合后，调节pH至3~9.5后反应而得。