[发明专利]一种用于检测微囊藻毒素-LR的荧光化学传感器及制备方法

说明书

本发明提供了一种用于检测微囊藻毒素‑LR的荧光化学传感器及制备方法；所述荧光化学传感器由氮/磷共掺杂碳点和铁离子共同作用体系构建而成，所述传感器为On‑Off‑On型荧光化学传感器。本发明还涉及荧光化学传感器的制备方法。本发明中铁离子的加入能够与碳点表面的磷酸根基团通过形成Fe‑O‑P结合，导致碳点荧光猝灭。本发明中氮/磷共掺杂碳点的合成步骤和微囊藻毒素的检测过程都是根据绿色化学原理进行的，没有复杂的后期表面修饰，通过构建On‑Off‑On的荧光传感体系，可达到高灵敏、选择性检测微囊藻毒素‑LR的目的。

技术领域

本发明属于材料科学与工程和环境分析化学领域；尤其涉及一种用于检测微囊藻毒素-LR的荧光化学传感器及制备方法。

背景技术

微囊藻毒素是一种具有较强致癌作用的肝细胞毒素，在众多蓝藻毒素中毒性最强。微囊藻毒素可以抑制肝细胞蛋白磷酸酶活性，诱导细胞角蛋白磷酸化，从而导致动物肝功能衰竭。藻毒素释放到水体中，直接危害水生动植物，并可通过食物链在较高级生物体内富集，严重危害人类健康。微囊藻毒素(Microcystins,MCs)有80余种亚型，其中含亮氨酸(L)和精氨酸(R)的微囊藻毒素-LR(MC-LR)分布最为广泛，毒性最强，是目前研究最为广泛的一种。世界卫生组织(WHO)于1998年规定在饮用水中MC-LR的最低检测浓度为1μg/L。因此，发展一种灵敏、快速、高效地检测痕量MC-LR的方法是十分必要的。

常见的MC-LR分析方法，主要包括：高效液相色谱法、液相色谱-质谱法等色谱方法和酶联免疫法、生物法等其他方法。色谱法能够给出准确的分析，但一般耗时较长，且需要复杂的样品前处理和专业的人员操作。生物或酶联免疫的方法相对前面方法较为简单，但对试剂种类要求较高，存在着成本高、易变性、受复杂基体干扰影响较大等缺点。而荧光分析方法以其特异性强、灵敏度高、操作简单、耗时较短等优点在化学传感和生物分析等领域获得快速发展。目前大多数的微囊藻毒素检测荧光传感器多基于适配体构建，但适配体方法在荧光体系中大多存在着成本昂贵、特异性设计苛刻、孵育时间长等问题。因此，设计快速、高灵敏检测微囊藻毒素的荧光化学传感器方法备受关注。选择新兴的荧光纳米材料碳点作为荧光检测信号，利用其制备简单、价格低廉、高效低毒、生物相容好且荧光性能高等优势，将构建荧光化学传感器快速定量检测微囊藻毒素成为一种可能。

发明内容

本发明的目的是提供了一种用于检测微囊藻毒素-LR的荧光化学传感器及制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种用于检测微囊藻毒素-LR的荧光化学传感器，由氮/磷共掺杂碳点和铁离子共同作用体系构建而成，所述传感器为On-Off-On型荧光化学传感器。

优选地，所述荧光化学传感器以氮/磷共掺杂碳点为荧光信号，其中碳点为三磷酸腺苷经水热法制备得到。

优选地，所述氮/磷共掺杂碳点和铁离子共同作用体系构建而成的具体步骤为：将一定浓度的铁离子加入氮/磷共掺杂碳点中，形成碳点-铁离子体系。

本发明还涉及前述的用于检测微囊藻毒素-LR的荧光化学传感器的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将三磷酸腺苷溶于水中，转移到高压反应釜中，水热法在210-230℃条件下，加热5-7h，经水相滤膜过滤，得到氮/磷共掺杂碳点；

步骤2，将氮/磷共掺杂碳点稀释，加入铁离子，形成碳点-铁离子体系，构建On-Off-On型荧光化学传感器。

优选地，步骤1中，具体步骤如下：称取0.5-1.5g三磷酸腺苷溶于25-35mL水中，转移到聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，在210-230℃条件下，加热5-7h，冷却至室温，经过0.22μm水相滤膜过滤，得到氮/磷共掺杂碳点。