[发明专利]一种多种含磷物质同步定量的荧光探针、制备方法及装置

说明书

本发明公开了一种多种含磷物质同步定量的荧光探针、制备方法及装置，涉及食品和环境安全检测技术领域，为解决现有含磷物质检测目标单一，灵敏度不够、检测过程复杂的问题；本发明包括通过控制水热反应的时间，用相同方法制备出三种不同颜色的硫化锌量子点，再分别掺杂不同的金属离子，获得三种荧光探针：ZnS:Cusupgt;+/supgt;‑cyan‑Fesupgt;3+/supgt;、ZnS:Cusupgt;+/supgt;‑yellow‑Snsupgt;2+/supgt;、ZnS:Cusupgt;+/supgt;‑orange‑Nisupgt;2+/supgt;，三者本身紫外灯照射下无荧光，分别在与PPi、Pi、ATP反应后紫外灯照射下恢复为青色、黄色、橙红色；本发明的荧光探针制备方法简单、检测操作方便、灵敏度高，同种方法能够检测多种含磷物质，且检测装置便于携带，有助于应用于实际样品中多种含磷物质的现场检测。

技术领域

本发明涉及食品和环境安全检测技术领域，具体为一种多种含磷物质同步定量的荧光探针、制备方法及装置。

背景技术

过量的磷酸盐将会对生物体造成伤害，例如干扰体内磷和钙的平衡，降低骨密度，增加患心脏病的风险。过量的磷酸根离子被释放到水体中，会促进水体的富营养化，并导致浮游植物和水生植物开花，这会耗尽溶解氧水平，进而导致水生生物和植物的衰败和死亡。焦磷酸盐的异常含量与许多疾病相关，例如骨关节炎，动脉硬化以及癌症。三磷酸腺苷是一种磷酸盐化合物，为人体提供能量，在人体的生命活动过程中扮演着重要角色。体内的含磷物质对维持人体的生理过程与代谢过程具有重要作用，考虑到磷酸盐，焦磷酸盐以及三磷酸腺苷的含量是人体健康的重要标志。一旦含磷物质过量，就会通过食物链和生态循环危害人们的健康和生态环境的安全。然而，现有含磷物质检测方法大多或目标单一，或灵敏度不够，或检测过程复杂，导致无法方便地在现场开展检测工作；因此如何实现对含磷物质进行快速，准确的检测，成为了人们关注的焦点。

发明内容

基于上述目的，我们设计并制作了一种多种含磷物质同步定量的装置，该装置是基于三种不同荧光的掺杂硫化锌量子点，由于硫化锌表面含有丰富的羧酸基团，在多色量子点表面进一步修饰不同的金属离子猝灭剂，成功构建了相应的多色荧光纳米探针，再根据不同的含磷类物质与相应的金属离子之间的结合能力的差异性，诱导探针粒子表面的金属离子重新释放出来，荧光恢复，进而实现对三种不同含磷物质(PPi，Pi和ATP)的选择性识别与同步区分。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多种含磷物质同步定量的荧光探针，包括三种，分别为掺杂不同金属离子、不同颜色的硫化锌量子点：ZnS:Cu⁺-cyan-Fe³⁺、ZnS:Cu⁺-yellow-Sn²⁺、ZnS:Cu⁺-orange-Ni²⁺，三者本身紫外灯照射下无荧光，分别在与PPi、Pi、ATP反应后紫外灯照射下恢复为青色、黄色、橙红色。

优选的，硫化锌表面具有羧酸基团，能够为金属离子配位提供结合位点。

优选的，上述荧光探针的制备方法包括以下具体步骤：

(1)称量1～10mmol的乙酸锌和0.01～0.1mmol的五水硫酸铜并溶解在50～500mL超纯水中，超声溶解后缓慢加入100～1000μL的3-巯基丙酸(MPA)，混合溶液继续进行超声溶解；使用1～2mol/L的氢氧化钠调节pH值为7～11；取10～50mL的混合溶液进行水热反应，反应温度为100～200℃，反应时间设置a、b、c三组，其中a为10～50min，b为60～150min，c为160～250min，将三组不同水热时间制备的硫化锌量子点冷却到室温后，分别用透析袋透析1～2天，a组得到ZnS:Cu⁺-cyan，b组得到ZnS:Cu⁺-yellow，c组得到ZnS:Cu⁺-orange；