[发明专利]一种双发射比率型荧光探针及其制备与应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种针对抗坏血酸检测的快速可视化比率荧光探针的制备与检测方法。

(二)背景技术

抗坏血酸即维生素C，是生命体中重要的抗氧化剂、辅酶因子及神经传递素相关酶的组成成分，其在细胞的电子传递过程中起着重要的作用。由于可以治愈因缺乏维生素会造成坏血病，所以命名为抗坏血酸，它主要来源新鲜水果和蔬菜，是高等灵长类动物与其他少数生物的必需营养素，由于抗坏血酸在常态下不稳定，具有生理功能，还原型和氧化型都有生理活性。

目前，抗坏血酸的测定方法主要有电化学法、气相色谱法和高效液相色谱法等。这些方法具有前处理繁琐、分析时间较长等不足。因此，建立简单、快速、灵敏的抗坏血酸检测新方法逐渐引起人们的关注并成为研究重点。

近年来，量子点作为一种新型荧光探针，引起多个研究领域的广泛关注。采用荧光的方法来检测重抗坏血酸具有简单方便、灵敏度高、响应时间短等优点，常常用于快速可视化检测。然而，目前大多数的荧光探针只用单一的化学信号来进行检测，检测时，容易受到入射光、探针浓度以及环境变化的影响，而造成结果失真，灵敏度下降。近年来，科学工作者们发展了比率型探针。比率探针拥有两个互相独立的信号，既提高了灵敏度，又实现了自我矫正和可视化识别分析物的功能。有机染料和量子点常常用来提供比率探针的荧光信号，相比于有机染料，量子点具有量子效率高、耐光性好、发射光谱窄而对称、吸收光谱宽、尺寸可控等优点。因此，在过去的几年中，基于量子点的比率探针得到了较快的发展，并常用于检测金属离子，有机分子等。

截止目前，检测抗坏血酸的专利已有很多，如中国专利(CN102375008A)，该方法是采用电化学传感器来检测抗坏血酸，但该检出限为4.3μM，还是不能检测痕量抗坏血酸。针对以上问题，我们研究了一种利用半导体量子点荧光探针检测高锰酸钾和抗坏血酸的新方法，该方法操作简单、检测快速且灵敏度高，能进行溶液中高猛酸钾和抗坏血酸的高灵敏识别。

(三)发明内容

本发明目的是克服目前检测抗坏血酸探针的不足，提供一种制备简单，成本低廉，检测方便，选择性较好的检测抗坏血酸的比率荧光探针，实现对抗坏血酸的选择性、快速、可视化检测。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种双发射比率型荧光探针，所述荧光探针以绿色量子点为核心并包埋于二氧化硅纳米微球中，再对二氧化硅纳米微球表面进行氨基化修饰(即获得包埋绿色量子点的表面氨基化的二氧化硅纳米微球)，然后再在氨基化修饰后的二氧化硅纳米微球表面共价偶联上红色量子点，得到双发射比率型荧光探针；所述绿色量子点为硒化镉量子点，所述红色量子点为谷胱甘肽修饰的碲化镉量子点。

进一步，优选所述包埋绿色量子点后表面氨基化的二氧化硅纳米微球的粒径为40-100nm，优选40～60nm。

进一步，所述绿色量子点包埋于二氧化硅纳米微球中并在二氧化硅纳米微球表面进行氨基化修饰的方法为：将绿色量子点分散于乙醇中，5～45℃(优选20℃)搅拌5～30min，形成均一混合液；所述乙醇体积用量以绿色量子点重量计为10-80ml/mg，优选15-40ml/mg；将氨水(质量浓度25-28％)，正硅酸四乙酯加入混合液中，5～45℃(优选20℃)搅拌12h；接着加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，5～45℃(优选20℃)搅拌12h；离心，沉淀依次用无水乙醇、去离子水洗涤1～2次，得到包埋绿色量子点的表面氨基化修饰的二氧化硅纳米微球；所述氨水体积用量以绿色量子点重量计为0.1-1ml/mg，优选0.25-0.5ml/mg；所述正硅酸四乙酯体积用量以绿色量子点重量计为0.1-1ml/mg，优选0.25-0.5ml/mg；所述3-氨丙基三乙氧基硅烷体积用量以绿色量子点重量计为0.05-0.5ml/mg，优选0.05-0.2ml/mg。

进一步，所述红色量子点偶联的方法为：将红色量子点分散到去离子水中形成分散液，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，5-45℃(优选20-25℃)黑暗搅拌活化10～30min，加入包埋绿色量子点的表面氨基化修饰的二氧化硅纳米微球，5-45℃(优选20-25℃)黑暗搅拌8～12个小时，离心，沉淀用去离子水洗涤，获得所述双发射比率型荧光探针；所述红色量子点与包埋绿色量子点的表面氨基化修饰的二氧化硅纳米微球质量比为1:1-20，优选1：3～10，所述EDC与红色量子点的质量比20-200:1，优选50-150：1，更优选20-30:1；所述分散液中去离子水用量以红色量子点重量计为1-10ml/mg，优选1-3ml/mg。