[发明专利]表面修饰的碳纳米点的制备方法和作为荧光探针检测Cu2+及谷胱甘肽的应用

权利要求书

1.表面修饰的碳纳米点的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

一、按碳纳米点与三乙烯四胺的质量比为1:(0.1～10)将碳纳米点与三乙烯四胺加入到乙醇中混合均匀，得到混合物；

二、将混合物加热回流反应5～48h，得到粗产物；

三、将粗产物旋转蒸发除去乙醇，再用苯洗涤粗产物1～5次，离心分离后，用超纯水溶解固相物，得到溶液，再将溶液过滤；将滤液真空干燥，即得到表面修饰的碳纳米点；

其中步骤一中所述的碳纳米点是由尿素和柠檬酸按质量比1:(1～6)的比例混合，然后通过微波加热制备的一种富含碳的纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的表面修饰的碳纳米点的制备方法，其特征在于步骤一中碳纳米点与三乙烯四胺的质量比为1:1。

3.根据权利要求1所述的表面修饰的碳纳米点的制备方法，其特征在于步骤二中加热回流反应时间为24h。

4.权利要求1制备的表面修饰的碳纳米点的应用，其特征在于表面修饰的碳纳米点作为荧光探针检测二价铜离子和谷胱甘肽；其中铜离子和谷胱甘肽为水溶液中的铜离子和谷胱甘肽或生命体中的铜离子和谷胱甘肽。

5.根据权利要求4所述的表面修饰的碳纳米点的应用，其特征在于定性检测铜离子和谷胱甘肽的方法按以下步骤进行：

(1)将表面修饰的碳纳米点溶于超纯水中，形成TCDs水溶液，并测定溶液的荧光光谱；

(2)将上述的TCDs水溶液与待测水溶液Ⅰ混合，测定其荧光光谱，如果荧光强度显著减弱，则可以判定待测水溶液Ⅰ含有铜离子，形成了TCDs-Cu²⁺复合物；否则待测水溶液Ⅰ没有铜离子；

(3)将TCDs-Cu²⁺复合物的溶液与待测水溶液Ⅱ混合，测定其荧光光谱，如果荧光强度得以恢复，则可以判定待测水溶液Ⅱ含有谷胱甘肽，形成TCDs-Cu²⁺-GSH；否则待测水溶液Ⅱ中没有谷胱甘肽。

6.根据权利要求4所述的表面修饰的碳纳米点的应用，其特征在于定量检测水溶液中铜离子和谷胱甘肽的方法为标准曲线法，具体如下：

(1)配制不同浓度的含Cu²⁺的标准系列样品Ⅰ，分别加入表面修饰的碳纳米点溶液，并调节至pH值6.0～8.3之间，并测试溶液的荧光光谱，读出最大荧光发射峰的荧光强度值，以铜离子的浓度为横坐标、以最大荧光发射峰的荧光强度值为纵坐标作图，绘出标准曲线；

(2)用与标准样品Ⅰ相同的方法，测试待测溶液中加入表面修饰的碳纳米点溶液后的荧光光谱，根据最大荧光发射峰的荧光强度值在标准曲线上读出铜离子的浓度值；

(3)配制不同浓度的含谷胱甘肽的标准系列样品Ⅱ，分别加入TCDs-Cu²⁺混合溶液，并调节至pH值6.0～8.3之间，并测试溶液的荧光光谱，读出最大荧光发射峰的荧光强度值，以谷胱甘肽的浓度为横坐标、以最大荧光发射峰的荧光强度值为纵坐标作图，绘出标准曲线；

(4)用与标准样品Ⅱ相同的方法，测试待测溶液中加入TCDs-Cu²⁺混合溶液后的荧光光谱，根据最大荧光发射峰的荧光强度值在标准曲线上读出谷胱甘肽的浓度值。

7.根据权利要求4所述的表面修饰的碳纳米点的应用，其特征在于生命体中的铜离子和谷胱甘肽的检测方法，按以下步骤进行：

(1)将待测的生命体放置到含有表面修饰的碳纳米点水溶液中培养1～6h，然后用荧光显微镜检测生命体的活细胞；

(2)再把用TCDs培养后的生命体放入待测溶液Ⅰ中培养1～6h后，用荧光显微镜检测生命体的活细胞；

(3)进一步把TCDs-Cu²⁺培养后生命体放入待测溶液Ⅱ中培养1～6h后，再用荧光显微镜检测生命体的活细胞；

(4)如果在步骤(2)出现荧光强度显著减弱，则可以判定待测溶液Ⅰ含有铜离子；

(5)如果在步骤(3)出现荧光强度恢复，则可以判定待测水溶液Ⅱ中含有谷胱甘肽。