[发明专利]基于碳量子点荧光猝灭或增强法定量检测酸性或碱性氨基酸的荧光探针及其制备方法

说明书

本发明属荧光探针技术领域，提供一种基于碳量子点荧光猝灭或增强法定量检测酸性或碱性氨基酸的荧光探针及其制备方法。以邻苯二胺和对氨基苯甲酸为底物通过水热法合成碳量子点C‑dots，旋蒸、离心、冷冻干燥得荧光探针C‑dots固体粉末。C‑dots对pH敏感，pH为酸性时，C‑dots的荧光减弱；pH为碱性时，C‑dots的荧光增强。基于此，将C‑dots用于氨基酸类别检测。酸性氨基酸加入时C‑dots荧光逐渐减弱，碱性氨基酸时C‑dots荧光逐渐增强，C‑dots可用于酸性和碱性氨基酸检测。该方法操作简单、选择性好、灵敏度高，检测快速，无需昂贵的仪器设备，检测成本低，可用于酸性和碱性氨基酸定性区分检测。

技术领域

本发明属于荧光探针技术领域，具体涉及一种基于碳量子点荧光猝灭或增强法定量检测酸性或碱性氨基酸的荧光探针及其制备方法。

背景技术

氨基酸（amino acid）是构建生物机体的众多生物活性大分子之一，是构建细胞、修复组织的基础材料。人体中最常见的氨基酸有甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、缬氨酸（Val）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、苯丙氨酸（Phe）、脯氨酸（Pro）、色氨酸（Trp）、丝氨酸（Ser）、酪氨酸（Tyr）、半胱氨酸（Cys）、甲硫氨酸（Met）、天冬酰胺（Asn）、谷氨酰胺（Gln）、苏氨酸（Thr）、天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、赖氨酸（Lys）、精氨酸（Arg）和组氨酸（His）。根据氨基酸表面所含官能团的差异，上述氨基酸可分为：中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸。老年人体内缺乏氨基酸或氨基酸失衡，将加速细胞退化和衰老，导致抵抗力下降，心、脑、肝、肾、胃肠功能紊乱，还易引起老年性疾病，如记忆力减退、视力下降、反应迟缓，甚至引起老年痴呆症等。成年人体内缺乏氨基酸或氨基酸失衡会导致食欲减退、体重下降、生长停滞、肾脏肥大、肝脏纤维化、抵抗疾病能力差、贫血等生理病症。儿童体内缺乏氨基酸或氨基酸失衡会影响机体对钙的吸收，导致生长缓慢、发育不良、智力低下。因此开发一种检测氨基酸的方法尤为重要。

目前已报道的检测氨基酸的方法有：毛细管电泳法（CE）、高效液相色谱法（HPLC）、分光光度法（SP）、电化学法、免疫分析法、荧光法等。荧光法因其操作简单、选择性好、灵敏度高等优点被广泛应用于氨基酸的检测。

碳量子点作为近十几年来新兴的碳纳米材料，在传感器、生物成像、药物传递、光催化剂、发光等领域展现出巨大的应用潜力。碳量子点被用于构建化学与生物传感器，用于检测pH、金属离子、氨基酸、药物等。同时，碳量子点已成为新一代生物显像用荧光试剂，用于活细胞、小鼠和斑马鱼成像。以碳量子点为基础，通过荧光增强或猝灭的方法，发展一种高效、快速、定量检测氨基酸的方法具有重要的意义和广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于碳量子点荧光猝灭或增强法定量检测酸性或碱性氨基酸的荧光探针及其制备方法。

本发明由如下技术方案实现的：一种基于碳量子点荧光猝灭或增强法定量检测酸性或碱性氨基酸的荧光探针，以邻苯二胺和对氨基苯甲酸为底物通过水热法合成碳量子点C-dots，通过旋蒸、离心、冷冻干燥得到C-dots固体粉末，即为基于碳量子点荧光猝灭或增强法定量检测酸性或碱性氨基酸的荧光探针。

制备所述的基于碳量子点荧光猝灭或增强法定量检测酸性或碱性氨基酸的荧光探针的方法，具体步骤如下：

（1）准确称量0.05 g邻苯二胺和0.05 g对氨基苯甲酸于烧杯中，向其中加入10 mL无水乙醇，200W超声10 min完全溶解后，将混合液转移至100 mL聚四氟乙烯内衬内，组装好反应釜并置于烘箱中，在180℃下反应12 h；

（2）反应完成后，待反应釜冷却至室温，旋蒸除去溶液中的无水乙醇，向其中加入10 mL二次水，200W超声10 min充分分散，在8000转/分下离心10分钟，上清液冷冻干燥，即得C-dots固体粉末。

所述的基于碳量子点荧光猝灭或增强法定量检测酸性或碱性氨基酸的荧光探针进行pH值检测的方法，具体步骤为：