[发明专利]一种磁功能化比率型稀土荧光探针及制备与应用

说明书

本发明涉及一种磁功能化的比率型稀土荧光探针的制备及应用。本申请的磁功能化的比率型稀土荧光探针是将一种具有荧光物质的化合物修饰在稀土配位聚合物上，在同一激发波长下，产生两种物质的特征荧光发射峰，当分析物与荧光探针的其中一种荧光物质相互作用使其荧光增强或减弱，另一种荧光物质信号不变，从而达到比率型荧光检测的目的。另一方面，通过对比率型稀土荧光探针的磁功能化，利用磁分离将与分析物相互作用的探针与样品基质进行分离，实现高灵敏度、高选择性的快速检测。磁功能化的比率型稀土荧光探针的制备及分析方法发展有望在医疗诊断和环境检测等领域发挥重要作用。

技术领域：

本发明涉及稀土荧光探针及荧光分析技术领域，具体地说，是一种磁功能化比率型稀土荧光探针的制备方法及应用。

背景技术：

2,6-吡啶二甲酸(DPA)是炭疽芽孢杆菌或炭疽病唯一的生物标志物，也是炭疽芽孢杆菌(bacillus anthracis spores)的主要成分。炭疽热是一种由炭疽杆菌引起的人畜共患的急性传染病，主要以孢子的形式存在，严重威胁到人们的生命安全。因此，发展一种2,6-吡啶二甲酸高灵敏的检测方法用于医疗诊断和生物系统状况的评价具有重要意义。目前常见的2,6-吡啶二甲酸检测方法有气相色谱/质谱法、表面增强拉曼散射(SERS)、免疫分析和聚合酶链反应(PCRs)、分子印迹聚合物(MIPs)和荧光光谱法等。传统的检测方法，如气相色谱/质谱法，通常需要复杂的样品制备，耗时长和使用仪器相对昂贵。免疫分析和聚合酶链反应(PCRs)需要长周期、复杂的操作、昂贵的试剂和专业的分析。分子印迹聚合物(MIPs)技术具有特异性识别、结合亲和力强、选择性高的优点，但印迹聚合物通常需要复杂的生产工艺，以及高温、高压、酸、碱和一些有毒有害的有机溶剂等苛刻条件。在这些新兴的分析技术中，荧光光谱法以其选择性好、灵敏度高、成本低、响应时间快等优点成为最具吸引力的分析方法之一。为了使荧光光谱技术成为一种具有吸引力和竞争力的实用检测技术，关键问题是荧光探针的开发。

稀土配位聚合物(LnCPs)的配位位点较多(最多10个)，对配体的亲和力变化较大，因此比其他荧光探针更具有吸引力。LnCPs具有以下几个独特的光谱特征，如Stokes位移大(150nm)、光谱谱带窄(半峰宽最大值10nm)和Ln³⁺的f-f电子跃迁导致的长荧光寿命(ms)。因此，目前已报道了很多LnCPs荧光探针用于DPA的检测。

在此背景下，本发明是针对上述现有技术存在的问题，加以改进，提供一种利用磁功能化比率型稀土荧光探针对2,6-吡啶二甲酸分析检测的技术。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，解决2,6-吡啶二甲酸检测前处理复杂、检测限高、设备昂贵的难题，本发明制备的磁功能化比率型稀土荧光探针溶液对2,6-吡啶二甲酸有高选择性和高灵敏度，通过磁分离方法可以实现富集，无需洗脱，进而实现对低浓度2,6-吡啶二甲酸的检测，与传统的单荧光信号探针相比，本发明制备的探针制备方法简单、条件温和，易于操作，对2,6-吡啶二甲酸检测，有更好的抗干扰能力和稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种磁功能化比率型稀土荧光探针的制备方法与应用，其具体制备步骤为：

将1mL鸟苷5'–单磷酸二钠溶液、1mL环丙沙星(CPFX)溶液、1mL Tb(NO₃)₃溶液，0.5mL Fe₃O₄纳米颗粒水溶液和5mL Tris-HCl缓冲液室温下搅拌20分钟，震荡后得到磁功能化比率型稀土荧光探针(CPFX/GMP/Tb@Fe₃O₄)。

所述磁功能化比率型稀土荧光探针(CPFX/GMP/Tb@Fe₃O₄)的制备方法与应用，具体包括如下步骤：