[发明专利]基于比率荧光和比色双模式的纳米探针及其制备方法和在检测桑色素中的应用

说明书

本发明属荧光探针技术领域，提供一种基于比率荧光和比色双模式的纳米探针及其制备方法和在检测桑色素中的应用。纳米探针为钆掺杂碳量子点Gd‑CDs；以3‑氨基苯硫酚为碳源，六水合硝酸钆为钆掺杂剂，一步水热法制备钆掺杂碳量子点，除溶剂得棕色粘稠物，粘稠物溶于超纯水中，离心去除不溶物，冷冻干燥得Gd‑CDs固体粉末。利用比率荧光和比色两种模式确定桑色素浓度与Gd‑CDs之间的定量关系，并将比率荧光法和比色法用于实际样品中桑色素的加标回收率检测，回收率介于97.15%‑105.10%之间，相对标准偏差均低于6.15%。本方法操作简便，检测成本低，可高效、准确并定量检测实际样品中桑色素的含量。

技术领域

本发明属于荧光探针技术领域，具体涉及一种基于比率荧光和比色双模式的纳米探针及其制备方法和在检测桑色素中的应用。

背景技术

桑色素（morin）是常见的黄酮类化合物之一，广泛分布于蔬菜、水果、茶叶以及诸多草药中。它具有多种生物活性，包括抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗自由基、抗炎和抗过敏等，已成功用于治疗发烧，预防糖尿病，降低血压，增强关节，预防癌症，改善视力和预防心血管疾病等方面。因此，桑色素检测方法的构建有利于高效检测食品中的桑色素含量以及桑色素在人体内的代谢情况，对桑色素的进一步应用起到指导作用。

目前，已有多种方法被用于检测桑色素，例如：电化学检测、核磁共振（NMR）、高效液相色谱（HPLC）等。这些方法有其独特的优势，但也存在以下缺陷：步骤繁琐，耗时费力，检测周期长，成本高，检出限高等。荧光探针由于具有成本低、灵敏度高、操作简便、无二次污染等优点，在桑色素检测领域引起研究者的高度重视。

但是目前报道的用于检测桑色素的荧光探针都是基于单发射荧光强度变化构建的，此类荧光探针易受到环境变化和仪器波动的影响，定量测定结果误差较大。基于双波长荧光强度比值构筑的比率荧光探针比单波长荧光探针具有更好的分析效果，避免环境因素对检测结果造成干扰，具有潜在的应用价值。同时，双模式检测探针可以有效地避免单模式探针可能存在的“假阳性”检测结果。因此，亟需发展一种高效、准确、灵敏的比率型荧光和紫外双模式探针检测桑色素。

碳量子点又称为碳点（CDs），是荧光纳米材料的重要成员之一，易于可控合成和表面功能化，具有良好的荧光稳定性、生物相容性以及低细胞毒性等优点。迄今为止，已经有很多研究致力于优化CDs的合成方法，以期达到更好的应用前景。其中，金属-杂原子共掺杂碳点作为一种改善CDs荧光特性的方法逐渐引起研究者的关注。

在诸多金属掺杂剂中，钆（Gd）由于具有独特的磁共振性能，在核磁共振成像中表现出优良的对比度，在磁共振成像领域被广泛报道。但是，迄今为止，只有极少数研究集中在钆掺杂碳点的特异性识别和检测能力上。研究表明，桑色素是一种黄酮类有机化合物，与钆离子有较好的配位作用，而且会产生明显的颜色变化，这为钆掺杂碳点检测桑色素提供了重要理论依据。因此，制备一种钆掺杂碳点，构筑比率荧光和比色双模式检测桑色素的纳米探针，对高效、灵敏、准确检测桑色素具有重要的意义和广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于比率荧光和比色双模式的纳米探针及其制备方法和在检测桑色素中的应用。

本发明由如下技术方案实现的：一种基于比率荧光和比色双模式的纳米探针，所述纳米探针为钆掺杂碳量子点Gd-CDs；以3-氨基苯硫酚为碳源，六水合硝酸钆为钆掺杂剂，一步水热法制备钆掺杂碳量子点，除溶剂得到棕色粘稠物，将该粘稠物溶于超纯水中，离心去除不溶物，冷冻干燥得到钆掺杂碳量子点Gd-CDs固体粉末。

制备所述的基于比率荧光和比色双模式的纳米探针的方法，具体方法如下：

（1）0.03 g 3-氨基苯硫酚和0.1 g六水合硝酸钆混合，加入10 mL无水乙醇，超声10 min使反应前体完全溶解，得到混合液；

（2）混合液转入聚四氟乙烯高压反应釜并置于烘箱中，180 ℃下反应12 h反应前体完全碳化，得到棕绿色溶液；