[发明专利]一种单粒子双发射比率荧光探针的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种单粒子双发射比率荧光探针的制备方法及其应用，其中单粒子双发射比率荧光探针的制备方法是首先利用法制备羧基化包埋红色CdTe量子点的氧化硅，然后表面共价偶联氨基化的蓝色碳点，构建双发射比率荧光探针。本发明比率荧光探针结合金纳米粒子构建的荧光猝灭体系能用于荧光增强型检测农药福美双，基于金纳米粒子与碳点之间荧光共振能量转移使得蓝色荧光猝灭，红色荧光的氧化硅做内标，加入福美双后，由于金纳米粒子与硫原子强的键合作用导致其团聚，蓝色荧光恢复，实现蓝色荧光关闭再打开的过程，从而实现对福美双的检测。本方法灵敏度高，选择性好、抗干扰性能力强，检测限低，亦可用于实际样品的检测。

技术领域

本发明涉及一种单粒子双发射比率荧光探针的制备方法及其应用，属于化学与纳米材料科学领域。

背景技术

农药福美双作为典型的杀菌剂和防腐剂，被广泛用于水果，蔬菜和农作物中，用以预防各种作物的病虫害，从而提高其产量和质量。但是滥用福美双会导致很严重的农药残留问题，致使饮用水，地下水受到污染，使人类患上皮肤和粘膜上的疾病，严重影响人类身体和身心健康。因此如何快速定量检测福美双具有重要的意义。

目前，常见的检测方法主要有高效液相色谱，气相色谱-质谱联用等，但这些方法存在一定的弊端，例如样品前处理过程繁琐，设备昂贵笨重且耗时长，因此急需简单快速的检测方法。荧光检测是近年来兴起的一种分析检测手段，主要基于发光材料的荧光强度或强度比与分析物之间的浓度关系实现对分析物的检测，由于在紫外光下可呈现荧光亮度或者颜色的变化还可实现对分析物的可视化检测。荧光检测方法灵敏度高，易操作，方便快速。

近年来，荧光检测在分析检测领域发挥着巨大的作用，对比于单一荧光探针，比率荧光探针更具有一定的优势，通过建立荧光强度比与分析物浓度之间的关系实现定量及可视化检测，避免了单一荧光强度的不稳定。借助纳米二氧化硅构建发光纳米粒子显示了巨大的应用潜力，二氧化硅包埋量子点既能实现发光保护量子点防止发生团聚同时又兼具良好的亲水性，外表面可通过修饰共价连接其他荧光纳米材料，从而构建一个完整的比率荧光探针用于分析检测。

发明内容

本发明旨在提供一种单粒子双发射比率荧光探针的制备方法及其应用。本发明荧光探针中，金纳米粒子的引入使蓝色荧光猝灭，加入福美双后蓝色荧光逐渐恢复，通过荧光关闭-打开过程实现对福美双的定量及可视化检测。本方法灵敏度高，选择性好、抗干扰性能力强，检测限低，亦可用于实际样品的检测。本发明方法仅需一个手持式的紫外灯就可实现对福美双的可视化检测，操作简单，方便且快速。

本发明单粒子双发射比率荧光探针的制备方法，首先利用法制备羧基化包埋红色CdTe量子点的氧化硅，然后表面共价偶联氨基化的蓝色碳点，构建双发射比率荧光探针。

所述比率荧光探针的蓝色与红色荧光强度比为5:1。

本发明单粒子双发射比率荧光探针的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：氨基化蓝色碳点的制备

将0.6g聚乙烯亚胺和1g柠檬酸溶解在30mL超纯水中，随后转移到50mL反应釜中，200℃下反应6h，冷却至室温后，用截流分子量为1KDa的透析袋透析48h，4℃保存；

步骤2：红色碲化镉量子点的制备

2a、将0.0638g碲粉和0.10g NaBH₄混合于4mL超纯水中，持续通入氮气，保持无氧环境，冰浴下搅拌反应8-10h，反应液逐渐由黑色变为粉色到白色，上层液中有NaHTe生成；

2b、将0.2284g氯化镉与210μL巯基丙酸溶解在100mL超纯水中，用1M的NaOH溶液调节pH值至9，然后通入氮气鼓泡除去溶液中的氧气；