[发明专利]基于锌掺杂黑磷量子点的谷胱甘肽荧光纳米探针制备方法

说明书

本发明公开了基于锌掺杂黑磷量子点(Zn‑BPQDs)的谷胱甘肽(GSH)荧光纳米探针的制备方法，采用超声和溶剂热法制备Zn‑BPQDs，采用液相超声和溶液反应制备羟基氧化钴纳米片(CoOOH NSs)，通过超声辅助在溶液中自组装制备Zn‑BPQDs/CoOOH NSs复合物的水分散液。由于荧光共振能量转移(FRET)效应，Zn‑BPQDs荧光被淬灭，谷胱甘肽GSH将CoOOH NSs还原成Co²⁺，导致片层结构破坏，抑制了FRET效应，引起Zn‑BPQDs荧光恢复。拟合混合分散液的荧光发射峰强度与GSH浓度之间的线性关系，构建荧光纳米探针，该探针可用于生物医学样品中GSH的高灵敏和选择性检测。

技术领域

本发明属于功能纳米材料和荧光纳米探针的制备技术领域，具体涉及一种基于锌掺杂黑磷量子点的谷胱甘肽荧光纳米探针的制备方法，其制备的探针可用于生物医学样品中谷胱甘肽的高灵敏和选择性定量检测。

背景技术

谷胱甘肽(GSH)是一种含γ-酰胺键和巯基的三态，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成。GSH几乎存在于身体的每一个细胞中，它能帮助保持正常的免疫系统功能，具有抗氧化和整合解毒作用。半胱氨酸上的巯基为其活性基团，可与某些药物、毒素等结合，使其具有整合解毒作用。谷胱甘肽不仅可用于药物，也可作为功能性食品的基料，在延缓衰老、增强免疫力、抗肿瘤等功能性食品领域具有广阔的应用前景。GSH作为一种细胞内重要的调节代谢物质，参与体内三羧酸循环及糖代谢，并能激活多种酶，从而促进糖类、脂肪和蛋白质代谢。GSH分子含有活性巯基，可参与机体多种重要的生化反应，保护体内重要酶蛋白巯基不被氧化、灭活，保证能量代谢、细胞利用等。同时，其通过巯基与体内的自由基结合，可直接使自由基还原成酸性物质，加速自由基的排泄，并对抗自由基对重要脏器的损害。GSH含量的降低是一种潜在的凋亡早期激活信号，随后产生的氧自由基促使细胞发生凋亡。

黑磷量子点(BPQDs)是将黑磷块体通过液相超声剥离和溶剂热处理制备的零维黑磷纳米材料，相比其它维度的黑磷材料，BPQDs具有更高的能带隙，更小的尺寸，更大的比表面积，单位质量上更多边缘活性位点等。黑磷材料随着层数减少，变得越不稳定，在空气中或水中易被氧化而降解。锌原子的空轨道可与黑磷的孤对电子配位，配位后的磷原子其孤对电子被占据，不在与氧气反应，有效防止了黑磷的氧化和降解。本发明制备了锌离子掺杂的黑磷量子点(Zn-BPQDs)，其具有优异的胶体和荧光稳定性，将其与羟基氧化钴纳米片(CoOOHNSs)复合，可发生荧光共振能量转移(FRET)，引起Zn-BPQDs荧光淬灭。GSH可将CoOOHNSs还原成Co²⁺，引起CoOOHNSs结构的破坏，进而使FRET被抑制，故Zn-BPQDs荧光恢复。在制备的Zn-BPQDs/CoOOH NSs复合物中，外加一定量GSH，拟合Zn-BPQDs荧光强度与GSH浓度之间的线性关系，构建定量检测GSH的荧光纳米探针。