[发明专利]一种基于硫代乳酸保护的近红外发光金纳米簇比率型荧光探针及其在银离子检测中的应用

说明书

一种基于硫代乳酸保护的近红外发光金纳米簇比率型荧光探针及其在银离子检测中的应用，属于荧光探针技术领域。是将HAuCl₄·3H₂O和NaOH混合并且搅拌均匀，然后向其中加入硫代乳酸和超纯水，最后将得到的混合溶液在110～120℃条件下反应90～120min，得到AuNCs@TLA比率型荧光探针；再向其中加入牛血清白蛋白，得到AuNCs@TLA‑BSA比率型荧光探针，加入BSA提高金纳米簇的发光性质并且降低荧光探针的检出限。该金纳米簇比率型荧光探针能够对银离子产生比率型荧光响应，并对其它金属离子不产生这种响应，能够特异性检测银离子。

技术领域

本发明属于荧光探针技术领域，具体涉及一种基于硫代乳酸保护的近红外发光金纳米簇比率型荧光探针及其在银离子检测中的应用。

背景技术

银因其优异的物理和化学性能而被广泛应用于珠宝、首饰、钱币、医疗、影像、电气和电子设备等。然而，由于含银产品处理不当，银离子污染已成为主要的环境问题。作为一种能使巯基酶失活的重金属离子，银离子对鱼类和水生微生物有剧毒；对人类来说，过量摄入银离子会导致银沉积，最终导致银中毒。此外，银离子对免疫系统、神经系统、消化系统等多个系统有广泛的影响。在动物实验中，银离子几乎分布在被研究的生物体的所有器官中。目前，多种仪器已被用于检测银离子，包括电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子吸收光谱(AAS)、电感耦合等离子体光发射光谱(ICP-OES)，但这些昂贵的设备无法应用于银离子的实时和现场监测。为了解决这个问题，开发了许多基于纳米材料的传感器，如电化学传感器和光学传感器，但大多数传感器的成本效益不够高。所以建立一种简单、快速、高灵敏度和选择性的方法来检测银离子具有重要意义。

相比于传统的检测方法，荧光探针技术由于具有高灵敏度、快速检测、廉价、简单以及实用性强等特点，被认为是检测痕量污染物的有效手段。至今为止，很多荧光材料(尤其是纳米荧光材料)已经被设计、合成并应用于银离子检测。金纳米团簇(AuNCs)作为新兴的荧光纳米材料，具有光学稳定性好、生物相容性好、低毒等优点，在分析化学领域具有巨大的应用潜力。比率型荧光探针作为一种实用性最好的荧光检测方法，近年来受到越来越多的关注，因为它具有比单一荧光探针具有更突出的抗干扰能力和检测准确性。尤其是比率型荧光响应依赖于待测物诱导的两个或更多的荧光强度(FL)的变化，可以大幅度消除环境中各种无关因素(仪器效率、探针浓度、环境干扰等)的影响，大大提高检测的灵敏度和抗干扰能力。

发明内容

本发明提供了一种基于硫代乳酸(TLA)保护的近红外发光金纳米簇 (AuNCs@TLA)比率型荧光探针及其在银离子检测中的应用。该金纳米簇比率型荧光探针的最强激发波长为570nm，最强发射波长为800nm。该金纳米簇比率型荧光探针能够对银离子产生比率型荧光响应，并对其它金属离子不产生这种响应，能够特异性检测银离子。比率型荧光探针对银离子的检测具有双重线性检测范围，小范围可以提高检测灵敏度，大范围有利于在较大的浓度范围对银离子检测。通过BSA(牛血清白蛋白)的引入可以改善AuNCs@TLA的发光性质并放大探针对银离子的响应信号，因此，通过BSA与AuNCs@TLA构筑成检测平台检测银离子会获得更低的检出限。结果发现：AuNCs@TLA对银离子的检测线性范围为0～4.0μM，检出限为40nM；AuNCs@TLA-BSA对银离子的检测线性范围为0～1.0μM，检出限为10nM。与此同时，这种荧光探针成功地在血清中对银离子进行检测并具有良好的回收率，说明该荧光探针能够用于检测活体内的银离子残留。