[发明专利]硫量子点的合成方法及基于硫量子点测定Fe2+

说明书

本发明一种硫量子点的合成方法及基于硫量子点测定Fe²⁺和H₂O₂的方法，解决了现有技术中利用单一信号检测离子浓度总是受到外部因素的影响，如背景干扰和材料特性，导致检测结果误差大等问题。本发明利用比色荧光双信号检测水溶液中的铁(II)和H₂O₂浓度，可以实现结果的自校正，具有灵敏度高，选择性好，回收率令人满意，相对偏差较低等特点。

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，具体涉及基于硫量子点的比色荧光双信号测定食品中的铁(II)和H₂O₂的方法。

背景技术

铁(Fe)是人体中不可缺少的微量元素，其在生物过程如细胞死亡、细胞代谢、酶催化中有着不可或缺的地位。但是人体内铁含量失衡会引起各种疾病，如铁含量太少会引起贫血，太高会导致帕金森氏病、阿尔茨海默氏病、心肌损伤等疾病。食物和饮用水是人体内铁摄入的主要来源，在人体内活性铁主要以Fe2+形式存在，其含量过多时会由于芬顿反应造成大量活性氧(ROS)积累和脂质过氧化，从而诱导细胞死亡，导致神经退行性疾病产生。因此，能准确、定量地检测人体内Fe2+摄入量对于预防疾病具有重要意义。

H₂O₂是一种强氧化剂，常常作为漂白剂和消毒剂用于食品、工业、医疗等行业，如印染工业中棉织物漂白、食品和饮料中包装袋的消毒等。然而，人体内H₂O₂过量会引起氧化应激，从而导致心血管疾病、癌症和神经退行性疾病等疾病。因此有必要研制一种灵敏度高、选择性强的H₂O₂检测探针。

目前，已有学者报道了对Fe2+和H₂O₂的各种检测方法，如电化学法、化学发光、光谱法、色谱法等，但是这些方法操作繁琐、成本高、选择性低等缺陷，限制了其实际应用。而荧光法和比色法具有操作简单、响应迅速、灵敏度高、选择性好的优点而被广泛应用。然而大多数报道都基于单信号构建的检测体系，如Chen等设计了Fe2+的比色检测方法基于 EAR–AuNPs线性范围10-500μM，检测线1.5μM。Pezhhan等基于AuNPs的葡萄糖氧化酶的催化活性，用荧光法检测H₂O₂，线性范围在5-135μM，检测线为3.6μM，然而多种因素会严重影响单信号读取,使得结果和真实值总是有一定差距。荧光法或比色法测定总是受到外部因素的影响，如背景干扰和材料特性。近年来，荧光/比色双信号传感器因其抗干扰能力强而备受关注。

目前，大多数胶体量子点因其含有重金属离子(如CdSe、CdTe等)，使得它们的实际应用被限制。因此，具有溶解度好、毒性低、光致发光稳定等优点的纯元素量子点被提出，如基于Si、C、S的纳米材料。近年来，因S作为丰富的自然资源及其自身的抗菌性，吸引了广大学者的注意力。目前为止，已有SQDs在细胞成像、光催化、LED、传感方面应用的报道。Qiao和他的同事报告了SQD在细胞成像中的应用。将宫颈癌细胞(He La癌细胞) 与SQD孵育后，通过共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)对细胞成像，发现有强蓝色荧光在 He La癌细胞的CLSM图像中出现，证实了SQDs极低的细胞毒性。Li等研究了利用SQD 使TiO₂纳米粒子敏化以增强其光催化性能。作者发现，SQD与TiO₂纳米颗粒的组合可以产生具有高氢放出反应性的复合光催化剂。Wang的小组报告说，第一次使用SQD来制造LED。通过将蓝色发光的SQD和橙色发光的铜纳米晶体(NC)与UV-LED芯片集成在一起，成功制备了白色LED。Tan等人报道了SQDs作荧光传感探针检测Cr(VI)和抗坏血酸(AA)， Cr(VI)可以通过荧光内滤效应(IFE)淬灭SQDs荧光强度，而AA可以将Cr(VI)还原为Cr(III) 从而恢复荧光强度。总之，还没有报道关于同时检测Fe2+和H₂O₂的SQDs传感探针。