[发明专利]一种绿色荧光碳量子点及其在快速检测诱惑红方面的应用

说明书

本发明公开了一种绿色荧光碳量子点及其在快速检测诱惑红方面的应用，以4‑氨基苯甲酸(PABA)和间苯二胺为前体，通过水热法合成法制备了一种绿色荧光碳量子点(G‑FCNs)，并将其作为探针用于AR的超灵敏检测。本发明显著提高了FCNs探针对AR检测的灵敏度，为AR快速检测开辟了新途径。本发明建立的基于G‑FCNs的AR快速检测方法，其检测限低至23.5nM，因此其具有高灵敏度。另外，本方法还具有操作简单、成本低和分析快速的优点，并且可以用于实际样品分析，因此具有良好的应用推广价值。

技术领域

本发明涉及诱惑红的快速检测技术领域，具体涉及一种绿色荧光碳量子点及其在快速检测诱惑红方面的应用。

背景技术

合成色素具有色泽艳丽、成本低、染色力强的优点而广泛用于食品工业以改变食品的外观，从而提高食欲。诱惑红(AR)属于合成偶氮染料，具有成本低、稳定性高的优点，并广泛用于各种食品中，如糖果、果冻、果汁、乳制品、饮料等。尽管其应用广泛，由于其具有偶氮官能团和芳香环的独特结构，其毒性和致病性不容忽视。据报道，AR的过度使用可能会导致多种疾病，如呼吸和消化问题、多动症、失眠、哮喘、过敏、染色体损伤和淋巴瘤等。为了防止AR滥用，许多国家都制定了法规。例如，在美国、德国、挪威、丹麦、法国、瑞典、瑞士、比利时、奥地利和印度AR被归类为非法食品着色剂，并完全禁止使用。中国规定了AR在不同类型食品中允许使用的最大限量值，例如其在软饮料中的最大允许使用限量为0.1g kg^-1，糖果和巧克力的最大允许使用限量为0.3g kg^-1。因此，需要开发一种简单、快速和方便的分析方法，用于准确测定食品中的AR含量。

目前，研究人员已经建立了多种分析方法来准确检测AR，包括薄层色谱法(TLC)、微分脉冲极谱法(DPP)、电化学传感法、毛细管电泳法(CE)、高效液相色谱法(HPLC)等方法。尽管这些方法已被证明能够用于AR检测，但它们通常受到仪器昂贵、繁琐的样品制备程序和耗时长等方面的困扰。因此，基于功能化碳量子点(FCNs)的荧光方法具有快速、操作简单、低成本、良好的选择性和高灵敏度等优点，在克服上述困难方面展现出良好的应用前景。

碳量子点(FCNs)通常是指粒径小于10nm的富氧碳纳米颗粒，有显著的荧光(PL)特性。FCNs具有优异的光稳定性、可调节发射、水溶性、生物相容性和低细胞毒性。基于这些优势，FCNs在食品检测中已占据一席之地。研究表明，基于FCNs的传感系统在检测柠檬黄、柠檬酸、孔雀石绿、胭脂红和谷胱甘肽等食品添加剂方面表现出较高的灵敏度。然而，迄今使用FCNs作为纳米探针进行AR检测的研究仍然很少，目前只发现了两篇报道。Vijeata等以水果硬壳，果肉，纸浆和树胶混合物为原料制备了三种FCNs探针用于AR检测，检测限分别为0.260、0.607和0.166μmol L^-1。在另一项研究中，Gunjal等以锯木厂废料为原料制备了FCNs探针用于AR检测，获得的检测限为0.91μmol L^-1(0.45μg mL^-1)。这两项研究证明了使用FCNs作为纳米探针进行AR检测的可行性。然而，这两项工作均基于短波长蓝色荧光的FCNs，容易受到溶剂散射光谱的干扰或缺乏大斯托克斯位移而限制了检测的灵敏度。为进一步提高基于FCNs的荧光方法的分析性能，开发基于长波长荧光的FCNs探针用于AR检测是十分必要的。

发明内容

本发明针对现有基于短波长蓝色荧光FCNs的AR检测技术灵敏度不足的问题，开发了一种基于绿色荧光G-FCNs的快速检测法用于AR检测，其灵敏度远高于任何现有基于FCNs的荧光探针。此外，该方法还具有操作简单、成本低和检测快速的优点，并且可用于实际食品基质中的AR检测。

本发明采用以下技术方案：

一种绿色荧光碳量子点的制备方法，包括以下步骤：

(1)将0.13g 4-氨基苯甲酸和0.10g间苯二胺溶解在20.0mL超纯水和无水乙醇的等体积比混合溶液中；混合物溶液转移到聚四氟乙烯衬里高压釜中，并在180℃的恒温下加热12小时；