[发明专利]一种异硫氰酸荧光素修饰的聚多巴胺复合材料制备及应用

说明书

本发明公开了一种异硫氰酸荧光素修饰的聚多巴胺PDA‑FITC复合材料作为荧光探针，并用这种探针对Au³⁺离子浓度进行测定，其原理基于聚多巴胺中的酚羟基能够将Au³⁺还原成金纳米粒子，通过荧光共振能量转移FRET作用猝灭FITC的荧光，而其他离子对荧光素荧光没有影响。该方法简单快速，能够实时检测水环境、催化剂和纳米材料合成中Au³⁺含量，有利于环境污染监测和控制以及合成材料的试剂种类和最佳用量。另外，PDA‑FITC复合材料的荧光探针能够长期稳定存在，光学稳定性好；检测方法简单、灵敏度高、选择性好、检测结果准确可靠，且成本低廉，不涉及昂贵的化学试剂、仪器和有毒有害化学试剂，绿色环保。

技术领域

本发明属于复合材料的荧光检测技术领域，具体涉及一种异硫氰酸荧光素修饰的聚多巴胺复合材料的制备方法及应用。

背景技术

近几十年来，金以催化剂、药物和纳米材料的形式被广泛应用于化学、医学和生物学领域，与此同时，也有部分金离子通过废水的形式被排放到环境中。而研究证明Au³⁺能引起肝脏、肾脏以及外围神经系统的损害，当Au³⁺浓度在10-15μM时，能引起凝集反应和红细胞溶血，金离子浓度大于200μM会产生剧毒作用。因此发展用于细胞成像和环境监测Au³⁺的选择性荧光传感器非常重要。

目前，金离子检测的方法有原子吸收光谱、电子耦合质谱、电化学分析法等。尽管这些方法具有好的敏感性和选择性，然而它们也有很大的不足，原子吸收光谱和电子耦合质谱存在严重的基体干扰，不能对金离子准确测定。一些检测金离子的荧光传感器被报道，但是探针需要经过相对复杂的有机合成，试剂昂贵，样品处理过程比较耗时，检测在有机相或者半水相中进行。由于含金废液中金的含量多数较低，这些已合成的材料大多灵敏度不高，实用性不大。所以，发展一种低成本、高选择性、绿色环保、检测过程在水相中进行的检测Au³⁺的方法非常必要。

多巴胺是一种生物神经递质，能在溶解氧的碱性水溶液条件下发生氧化-聚合交联反应形成聚多巴胺微球，通过改变如pH、时间等反应条件可以改变其粒径的大小使得其在制备复合材料的过程中有较大的可控性能，其本身所具备的金属离子螯合性能可以应用于金属离子吸附和检测。[d’Ischia,M.；Napolitano,A.；Pezzella,A.；Meredith,P.；Sarna,T.Angew.Chem.,Int.Ed.2009,48,3914.]有文献报道将罗丹明B接枝在壳聚糖微球上，能通过荧光基团在AuCl^4-加入时引起的荧光强度变化实现AuCl^4-的检测，壳聚糖本身带有较多的正电荷，可以将溶液中的AuCl^4-通过静电吸引的作用聚集，实现对AuCl^4-的痕量检测与吸附。[Jinshui Liu,Wenxiu Liu,MeijiaoXu,Guoning Liu,Removal and sensitivedetection of Au3+ using regenerative rhodamine B–functionalized chitosannanoparticles,Chemical Engineering Journal,2014,257,299–308.]本发明在此研究基础上，通过一步法将FITC与DA直接反应聚合，合成步骤简单环保并且有很高的产率。通过在Au³⁺加入时引起的荧光强度变化实现Au³⁺的检测，响应灵敏，操作便捷。

发明内容

针对以上不足，本发明提供了一种异硫氰酸荧光素修饰的聚多巴胺复合材料，并用该PDA-FITC复合材料作为荧光探针快速检测三价金离子浓度，该PDA-FITC复合材料制备方法简单，检测金离子浓度方法快速，灵敏度高、选择性好、检测结果准确可靠，且成本低廉，绿色环保等。

本发明采取的技术方案为：一种异硫氰酸荧光素修饰的聚多巴胺复合材料的制备方法，包括如下步骤：