[发明专利]一种基于分子印迹技术构建的微囊藻毒素比率荧光传感器

说明书

本发明公开一种基于分子印迹技术构建的微囊藻毒素比率荧光传感器，属于环境检测技术领域。本发明，通过合成以柠檬酸为碳源的碳量子点和二氧化硅负载异硫氰酸荧光素的纳米材料，它们分别对微囊藻毒素有荧光猝灭和荧光增强的特性，从而建立了一种比率荧光的方法，然后采用分子印迹方法，以二甲双胍为假模板，通过在复合纳米材料上留下印迹位点，对微囊藻毒素进行选择性识别，从而达到定量检测的效果。所得CQDS‑FITC‑APTES‑SiO₂@MIP对微囊藻毒素RR/LR荧光相应度好，反应灵敏，荧光比率技术和分子印迹技术的结合，完全满足微囊藻毒素的快速检测需求，且成本低廉，适合各类场合使用。

技术领域

本发明属于环境检测技术领域，具体涉及一种基于分子印迹技术构建的微囊藻毒素比率荧光传感器。

背景技术

微囊藻毒素(Microcystin，简称MC)是蓝藻产生的一类天然毒素，是一类环七肽缩氨酸肝毒素，具有强烈的促肝癌作用，通过食物网对水生生物、饮用水安全和人类健康构成巨大威胁。特别是，MC-LR、MC-RR作为毒性最强、最具普遍性的微囊藻毒素，正受到广泛关注。微囊藻有时会表现出超乎寻常的生命力，不论常规的自来水处理工艺，还是将水煮沸，都难以有效去除微囊藻毒素。研究显示，即使在300摄氏度高温下微囊藻毒素仍然可以保留一部分活性。因此，在生物和环境系统的情况下，敏感和选择性地检测微囊藻毒素至关重要。

到目前为止，已经开发了许多检测微囊藻毒素的方法，包括高效液相色谱(HPLC)、酶联免疫吸附试验(ELISA)、电化学测量、蛋白磷酸酶抑制试验(PPIA)、和光学传感，即生化方法和仪器分析法。其中生化方法中主要采用酶联分析法，该方法简单、高效、快速，但是该方法一方面需要使用微囊藻毒素单克隆抗体，其制备困难导致需要进口，价格昂贵；另一方面该方法选择性较差，容易出现假阳性现象。仪器分析法主要采用高效液相色谱或高效液相色谱-串联质谱法。高效液相色谱法灵敏度低，需要高倍富集从而需要4-6个小时才能检测一批样品，不能够满足水华监测的快速及时分析。

因此，如何找到一种针对微囊藻毒素的快速检测方法，以快速反应水体中微囊藻毒素的存在，以及起到快速预警和控制，对于控制水体污染至关重要。

发明内容

本发明提供一种基于分子印迹技术构建的微囊藻毒素比率荧光传感器，其可实现微囊藻毒素的快速定性和定量检测，简单快捷，生物响应度高，

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案为：

一种基于分子印迹技术构建的微囊藻毒素比率荧光传感器，制备方法为：

(1)合成荧光碳点CQDS：将0.3～0.6g无水柠檬酸溶解在10mL N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基-甲基二甲氧基硅烷中，装入50mL特氟隆内衬的不锈钢高压釜中，并用氮气脱气20分钟；然后，将高压釜在240℃下保持2小时，冷却至室温；溶液用过滤膜过滤；再用石油醚洗涤三次，再将获得的产物分散在无水乙醇中，得到荧光碳点CQDS乙醇溶液，并储存在4℃的冰箱中以备进一步使用；根据每次获得产物的数量，产物和乙醇体积比是1：7左右；

(2)FITC-APTES-SiO₂复合纳米粒子的制备：取4～10mg异硫氰酸荧光素FITC与10mL水混合，室温下磁力搅拌均匀，加入100μL3-氨丙基三乙氧基硅烷APTES，避光室温搅拌24h，制得FITC-APTES前驱体；取1.77mL Triton X-100、1.80mL正已醇、7.50mL环已烷混合，室温下磁力搅拌30min混合均匀，加入8～11mL的FITC-APTES前驱体作为分散相，继续搅拌，形成油包水微乳液；取正硅酸乙酯滴加到所述油包水微乳液中，两者体积比1:200，室温下磁力搅拌30min后，加入60μL氨水；持续室温搅拌24h后，加入10mL丙酮溶液破乳，高速离心后分别用无水乙醇、超纯水洗涤后真空干燥保存，得FITC-APTES-SiO₂复合纳米粒子；