[发明专利]一种比率型荧光探针的制备方法及其在检测水中铜离子方面的应用

摘要

本发明公开了一种比率型荧光探针的制备方法以及利用比率型荧光探针检测水中铜离子浓度的方法。利用比率型荧光探针检测水中铜离子浓度的方法包括：(1)制备比率型荧光探针；(2)配置一定浓度的铜离子标准溶液；(3)向荧光探针溶液中加入铜离子溶液，使探针逐渐荧光淬灭；(4)测定中探针/铜离子反应前后的荧光强度，根据铜离子浓度和相对荧光强度变化值之间的关系建立标准曲线；(5)定量检测：测定待测样品和探针溶液反应前后的荧光强度变化，计算相对荧光强度变化值，对比步骤(4)中获得的标准曲线，得到待测样品中铜离子的含量。该探针在检测时具有优秀的特异性，稳定性好、制备简单，且反应时间短，检测范围更宽，检测限更低。

主权项

1.一种比率型荧光探针的制备方法，其特征是步骤如下：S1，制备蓝量子点分散液：将柠檬酸溶于N‑β‑氨乙基‑γ‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷中，搅拌后将溶液转移至反应釜中，230℃‑250℃下反应1.5‑2.5h，之后将反应釜自然冷却至室温，将反应后的溶液过滤，再用石油醚萃取3‑5次，之后将得到的溶液分散于无水乙醇中，得到蓝量子点分散液，并储存在4℃冰箱备用，其中，所述柠檬酸与N‑β‑氨乙基‑γ‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷的物质的量分别为45～50mmol和9～11mmol；所述有机膜为孔径为0.22的有机膜。S2，制备氨基化修饰的包覆蓝量子点的二氧化硅纳米颗粒分散液：将曲拉通X‑100、正己醇和超纯水依次加入到向环己烷中，混合均匀之后剧烈搅拌8～12min分钟，形成微乳液体系；随后向上述微乳液体系中加入蓝量子点、正硅酸乙酯和氨水，在20～30℃下反应20‑30h；反应结束后向该反应体系加入异丙醇，离心，沉淀依次用无水乙醇、超纯水洗涤1～2次，得到包埋蓝量子点的二氧化硅纳米颗粒；将包埋蓝量子点的二氧化硅纳米颗粒均匀分散在无水乙醇中，向该反应液快速加入3‑氨丙基三乙氧基硅烷，使用蛇形冷凝管油浴加热至88‑92℃回流；反应完成后，使其自然冷却至室温，离心分离该产物，之后将其分散于超纯水中，得到氨基化修饰的包覆蓝量子点的二氧化硅纳米颗粒分散液，其中，所述曲拉通X‑100质量用量以蓝量子点体积计为70～80mg/1μl；所述正己醇体积用量以蓝量子点体积计为80～100μl/1μl；所述环己烷体积用量以蓝量子点体积计为350～400μl/1μl；所述超纯水体积用量以蓝量子点体积计为18～20μl/1μl；所述正硅酸乙酯体积用量以蓝量子点体积计为2～3μl/1μl；所述氨水质量用量以蓝量子点体积计为10μl/1μl；所述异丙醇体积用量以反应体系体积计为3～4ml/1ml；所述无水乙醇质量用量以包覆蓝量子点的二氧化硅纳米颗粒质量计为8～12ml/1mg；所述3‑氨丙基三乙氧基硅烷体积用量以被包覆蓝量子点的二氧化硅纳米颗粒质量计为50～75μl/1mg，S3，比率型荧光探针溶液的制备：称取1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐和N‑羟基琥珀酰亚胺分别溶解于超纯水中，之后与红量子点溶液混合，黑暗条件下反应搅拌27～33min；随后向上述反应液中加入氨基化修饰的包覆蓝量子点的二氧化硅纳米颗粒分散液，并在室温下反应11‑13h；反应结束后，离心分离该产物，并将其分散于去超纯水中得到比率型荧光探针，其中，所述1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐质量用量以红量子点溶液体积计为80mg/1ml；N‑羟基琥珀酰亚胺质量用量以红量子点体积计为190mg/1ml；红量子点溶液体积用量以蓝量子点包埋于二氧化硅纳米微球中并在二氧化硅微球表面进行氨基化修饰的分散液体积计为1ml/1ml。S4，比率型荧光探针检测铜离子将含有不同浓度铜离子的标准溶液入到步骤S2所得的比率型荧光探针溶液中，利用荧光光谱仪测定荧光发射光谱，记录不同铜离子含量下比率型荧光探针溶液的荧光照片，同时根据双发射荧光探针的颜色和铜离子浓度建立标准曲线，对比标准曲线得到待测溶液中铜离子的浓度。