[发明专利]一种荧光铜纳米粒子及其制备方法和在检测核黄素和硫离子含量中的应用

说明书

本发明提供一种荧光铜纳米粒子的制备方法，以无水硫酸铜作为铜源，加入抗坏血酸，采用低温旋蒸的密闭系统液相化学还原法，制备得到荧光铜纳米粒子。本发明还提供应用该方法制备得到的荧光铜纳米粒子及其在检测VB2和硫离子含量中的应用。本发明首先合成具有蓝色荧光的铜纳米溶液，因铜纳米粒在440nm左右具有很强的荧光，核黄素在450nm左右具有强的紫外吸收，两者几乎完全重合，推测铜纳米与核黄素之间会发生共振能量转移(FERT)过程，因此建立了铜纳米与核黄素之间的荧光共振能量转移体系，可用来检测核黄素。而在铜纳米与核黄素体系中，因S^2‑与VB2之间发生反应，使得铜纳米与核黄素体系荧光猝灭，故能够用来检测硫离子。

技术领域

本发明涉及一种荧光铜纳米粒子及其制备方法和在检测核黄素和硫离子含量中的应用。

背景技术

近年来，荧光共振能量转移技术在生物传感领域被广泛应用，荧光共振能量转移是指荧光供体基团与受体之间能量的非辐射转移的光物理过程，是通过偶极子与偶极子的相互作用发生在供体和受体之间。荧光共振能量转移的条件比较苛刻，即当供体的发射光谱与受体的吸收光谱重叠超过30%，并且二者之间的距离小于10nm时才会发生。在一定的激发波长下，荧光供体的发射可以被附近的荧光受体吸收，这导致供体的荧光强度和激发态寿命缩短，受体被激发成电子激发态，最后，受体回到基态，因此发射的光子主要来自受体，导致明显的斯托克斯位移。荧光共振能量转移方法具有设备简单、灵敏度高、所需样品少、分析速度快等优点，近年来，已经被用于小分子如金属离子，DNA，葡萄糖等分子的衡量检测。

纳米粒子(NPs)的尺寸约为1-100nm，具有特殊的小尺寸性能，并根据环境中的物质改变比色、荧光和电化学性能，已经广泛应用于许多领域，包括环境监测，生物医药分子检测方面等。荧光纳米材料具有低毒、优异的光稳定性、良好的水溶性和良好的生物相容性等独特的物理、化学和光学性能。与荧光贵金属纳米材料相比，荧光铜纳米具有催化活性高、导电性好、成本低等优点，是一种较好的荧光探针。它的合成方法以前报道的有ZeenatArif等人以氯化铜为前驱体，甲醛亚砜钠为还原剂化学还原法合成了铜纳米粒子，并以油酸为盖层剂，并采用聚乙烯醇/聚乙烯醇吡咯烷酮等表面活性剂来防止氧化物的形成，防止团聚。陈继华等人以聚(胸腺嘧啶)模板合成荧光铜纳米粒子水凝胶，并提供了可视化和便携式有机磷农药检测策略。

核黄素又称维生素B2，是水溶性维生素家族的重要成员，是一种易被人体吸收的微量营养素，该分子由异丙嗪和核糖醇组成。核黄素是黄素单核苷(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)辅酶的核心模块，在碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢中起着重要作用。核黄素的过量会对人体健康构成威胁，因为核黄素是一种高效的光敏剂，当核黄素过量时，会引起组织和DNA的氧化损伤。饮食中核黄素的缺乏将会引起一些健康问题，如口炎，舌红喉痛，嘴角发炎，眼睛发痒流泪，油性鳞状皮疹，鼻唇沟等疾病。因此，对日常饮食以及药品中的核黄素含量分析检测是至关重要的，目前，关于核黄素检测方法报道的有很多，如高效液相色谱法、荧光法，比色法，电化学法，毛细管电泳法。这些检测方法中，荧光法具有操作简单、灵敏度高、成本低等优点，而之前报道的检测方法体系较复杂，线性范围比较窄，为此本发明设计了一种快速简单、灵敏的荧光检测核黄素的方法。

核黄素