[发明专利]可识别钯离子的近红外荧光纳米探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种可识别钯离子的近红外荧光纳米探针及其制备方法和应用，属于材料科学技术领域。本发明以白玉兰叶为原料，采用溶剂热法合成了近红外碳点，所合成的近红外碳点显示出稳定的近红外发射，峰值在约678nm处，且具有窄的半峰宽。将近红外碳点和非离子型表面活性剂溶于乙醇溶液中制备得到近红外荧光纳米探针后，该近红外荧光纳米探针表现出优异的性能，包括高选择性、优异的水溶性、卓越的稳定性和低细胞毒性，且纳米探针的荧光强度在0～200μM范围内被Pdsupgt;2+/supgt;选择性猝灭，可简便的用于Pdsupgt;2+/supgt;识别和分析，此外还可以进行细胞成像与实际水样的分析，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及材料科学技术领域，具体涉及一种可识别钯离子的近红外荧光纳米探针及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着工业生产的迅速发展，二价钯离子Pd²⁺已成为一种重要的金属催化剂。由于其优良的催化性能，已被广泛应用于医药、珠宝、汽车、燃料电池等领域。然而，Pd²⁺在日常生活中的广泛使用也提高了钯离子的排放量。Pd²⁺可与蛋白质、氨基酸和其他大分子(包括DNA)发生反应，这些大分子可能干扰多种细胞活动。由于其潜在的毒性，会增加难以忽视的环境和健康风险。因此，探索一种快速、有效的Pd²⁺检测方法具有十分重要的意义。

传统上，为了检测Pd²⁺的含量，设计了多种方法，如X射线荧光法、原子吸收光谱法(AAS)、等离子体发射法，包括电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)等。然而，这些方法不仅复杂、昂贵，而且也不适用于生命系统中Pd²⁺的实时检测。针对以上问题，荧光法开始更多地出现在人们面前。

碳点，一种新型的荧光碳基材料，在2004年被偶然发现。它们不仅仅具有传统有机染料的特点，例如高灵敏度，快反应，还具有低毒性、低成本、合成简单、生物相容性好，可修饰等优势。其中，近红外碳点它不仅仅具有很低的自吸收和光漂白性，而且具有很强的组织穿透能力和抗背景干扰能力。目前，针对Pd²⁺检测的碳点，发射峰大多都在蓝绿光区域，而在近红外区域的非常少。据报道，Pawar等人构建了用于检测Pd²⁺和三价铟离子(In³⁺)的氮掺杂碳点。Gao等人报道了一种用于检测Pd²⁺、三价金离子(Au³⁺)和二价铂离子(Pt²⁺)的“开-关”荧光传感器。然而，上述的碳点都存在一些显著缺点，包括宽的半峰宽和多离子检测。且目前的碳点在应用上具有局限性。因此，研发一种具有高选择性、窄的半峰宽和较大斯托克斯位移的近红外碳点，在红外碳点的基础上合成能特异性识别Pd²⁺的近红外荧光纳米探针并使其具有良好的应用前景就显得至关重要。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种可识别钯离子的近红外荧光纳米探针及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种可识别钯离子的近红外荧光纳米探针的制备方法，包括如下步骤：

(1)选取新鲜的白玉兰叶，洗净，烘干，粉碎成粉末；

(2)将步骤(1)得到粉末添加到有机溶剂中，充分搅拌均匀；

(3)将上述搅拌均匀的溶液转移到不锈钢反应釜中，并在100-200℃的反应器中恒温加热3-8h，得反应物；

(4)冷却至室温后，将所得反应物离心，所得的上层清液使用滤膜过滤，所得滤液再通过硅胶柱层析提纯；

(5)采用不同体积比的石油醚和乙酸乙酯洗脱剂进行动态洗脱；最后，收集深绿色溶液，减压蒸发，即得到深绿色的胶体产物近红外碳点；