[发明专利]一种硅纳米颗粒探针及其制备方法、应用

说明书

本发明属于硅纳米材料技术领域，提供了一种硅纳米颗粒探针及其制备方法、应用，以3‑[2‑(2‑氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基‑三甲氧基硅烷作为硅源，阿米酚为还原剂，通过一锅水热法得到荧光硅纳米颗粒探针，硅纳米颗粒探针的粒径为2.0～3.6nm；其制备方法包括如下：S1、搅拌溶解得到混合物；S2、进行高温反应，冷却至室温得到硅纳米颗粒溶液；S3、将得到的硅纳米颗粒溶液进行透析得到硅纳米颗粒探针SiNPs。本发明制备的硅纳米颗粒探针SiNPs具有优异的抗光漂白性、耐盐稳定性、水分散性以及生物相容性，且建立了用于定量测定姜黄素的高选择性、高灵敏度的荧光/比色双模式检测方法；也用于可视化检测姜黄素的试纸。

技术领域

本发明属于硅纳米材料技术领域，具体涉及一种硅纳米颗粒探针及其制备方法、应用。

背景技术

姜黄素是从姜黄属植物姜黄中提取得到的一种多酚类活性物质，主要应用于染料、食品着色剂和医药保健品等。现代医学表明姜黄素具有降血糖、抗炎、抗氧化、抗癌等多种药理作用，且毒性低、不良反应小。但是过量使用姜黄素会使人体的DNA失活，导致细胞内ATP水平降低，引发组织坏死等不可逆的影响。因此，建立快速、灵敏检测姜黄素的新方法具有重要意义。目前，姜黄素的常用检测方法主要有高效液相色谱法、电化学分析法和薄层色谱法等。这些方法大多操作复杂、仪器昂贵且分析检测成本高。分光光度法由于操作简单、成本低、选择性和灵敏度高等优点引起了人们的广泛关注并建立了一系列检测姜黄素的分析方法。例如，以磁性分子印迹聚合物为探针建立了测定食品样品中姜黄素的紫外-可见分光光度法；通过氮、硫、磷和氯元素掺杂的方法合成了荧光碳纳米材料并将其作为off-on荧光探针用于姜黄素的检测。但是以上方法在检测姜黄素时存在纳米材料制备耗时、毒性高、使用有机溶剂以及检测模式单一等缺点，限制了这些材料的广泛应用。因此，发展一种简单、高灵敏和高选择性的双模式检测姜黄素的方法具有重要的意义。

荧光硅纳米颗粒(SiNPs)是一种新型荧光探针，由于其具有优异的光学稳定性、低毒性、良好的水溶性和生物相容性而被广泛关注。目前，水溶性SiNPs的合成方法主要有室温搅拌法、微波辅助法和水热法等。其中，一锅水热法因操作简单、仪器便宜、反应条件相对温和以及制备的SiNPs量子产率高而被广泛应用。目前，基于SiNPs已构筑了多种荧光探针用于金属离子、爆炸物、pH以及生物活性物质等的检测。基于此，本发明以新型硅纳米颗粒SiNPs为探针，构筑快速、高效、灵敏检测姜黄素的荧光/比色新方法具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供了一种硅纳米颗粒探针及其制备方法，以3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷作为硅源，阿米酚为还原剂，通过一锅水热法得到硅纳米颗粒探针SiNPs，该硅纳米颗粒探针SiNPs具有优异的耐盐性、pH稳定性以及抗光漂白能力，应用于姜黄素的测定，选择性好、灵敏度高；也用于姜黄素的可视化检测。

本发明的目的之一是提供一种硅纳米颗粒探针，以3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷作为硅源，阿米酚为还原剂，通过一锅水热法得到硅纳米颗粒探针SiNPs，所述硅纳米颗粒探针的粒径为2.0～3.6nm。

本发明的目的之二是提供上述硅纳米颗粒探针的制备方法，包括如下步骤：

S1、在容器中加入去离子水，搅拌过程中加入3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷，然后加入HCl溶液以及阿米酚，搅拌溶解得到混合物；

S2、将S1得到的混合物转移至反应釜中进行高温反应，冷却至室温得到硅纳米颗粒溶液；

S3、将S2得到的硅纳米颗粒溶液进行透析得到硅纳米颗粒探针溶液。

优选的，S1中，所述去离子水与3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷的体积比为4:1。

优选的，S1中，所述HCl摩尔浓度为1M，所述去离子水与HCl的体积比为4：0.5～1。