[发明专利]一种检测溶液中含硫污染物巯基乙酸的方法

说明书

本发明公开了一种基于铜纳米簇荧光探针定量检测环境中含硫污染物巯基乙酸（TGA）的方法。本发明以谷胱甘肽为保护剂制备高性能的铜纳米簇荧光探针，基于三重态诱导荧光猝灭机制，通过目标物对该探针的荧光猝灭作用，以一种“turn‑off”的检测模式实现了对环境样品中污染物巯基乙酸含量的免标记、高灵敏、特异性检测。

本专利得到国家自然科学基金面上项目（No.21375095）、天津市自然科学基金青年项目（No.17JCQNJC05800），国家环境保护恶臭污染控制重点实验室开放基金资助项目（No.201903201）和天津师范大学“未来千人计划”项目（WLQR201913) )的资助法。

技术领域

本发明属于金属铜纳米簇在荧光传感方面的应用领域，具体涉及一种通过荧光“turn-off”模式利用铜纳米簇作为荧光探针，免标记、高效、特异性检测复杂体系中含硫污染物巯基乙酸（TGA)含量方面的方法。

背景技术

硫醇类化合物(RSH)在硫的生物地球化学循环、细胞氧化还原和解毒阳离子过程以及许多微量金属的化学形态形成过程中起到重要作用。在环境中，硫醇来源于微生物代谢、天然有机物的生物和非生物降解、不饱和有机化合物中硫化物的添加以及人为活动的释放。由于还原性硫醇化合物与软金属阳离子的强结合，所以它控制了生态系统中此类金属的某些重要过程，如溶解度、生物吸收和转化等反应。但是除了对地球的循环起着重要作用的硫醇类化合物外，还存在着许多含巯基的恶臭污染物，比如：巯基乙酸(TGA)，这些污染物如果排放到生态系统中，会对当地的环境造成不好的影响。目前，环境污染问题又是社会的热点问题，所以寻找一种简单，快捷，灵敏的分析方法是很迫切的。但是现在大多数的分析方法，比如：液质联用，色谱等，大多数应用于硫醇类化合物的分离和提纯，很少有方法进行巯基恶臭污染物的检测。所以，本专利建立一种利用荧光分光光度法分析检测恶臭污染物巯基乙酸含量的方法并且在实际应用方面具有重大的意义。本发明以谷胱甘肽为保护剂和还原剂合成铜纳米簇，并通过荧光“turn-off”模式，利用实现了对溶液中含巯基污染物含量进行无标记、高灵敏的检测。

发明内容

本发明的目的在于突破传统复杂的检测方法，建立一种利用荧光分光光度法，方便、快速的选择性检测复杂体系中巯基乙酸含量的方法，本发明提供了一种基于谷胱甘肽为保护剂的铜纳米簇作为荧光探针，通过荧光“turn-off”模式实现了对巯基乙酸进行免标记、高灵敏、选择性的检测，该方法简单、快捷，检测线性范围宽，检出限低，在本发明中采用铜纳米簇检测TGA，具有较好的检测灵敏度和选择性，在实际应用等方面具有很好的应用前景。

为实现上述目的，本发明公开了一种基于铜纳米簇荧光探针定量检测溶液中巯基乙酸（TGA）的方法，它以谷胱甘肽为保护剂的铜纳米簇作为荧光探针，通过荧光“turn-off”模式特异性检测溶液中巯基乙酸含量，其特征在于按如下的步骤进行：

(1) TGA母液配制：将TGA配制成浓度为100 μM，低温保存待用；

(2) 分别配制浓度为1，5，10，50，80，100 μM的TGA溶液，低温保存待用；

(3) 将制备好的基于谷胱甘肽为保护剂的铜纳米簇均匀分散到高纯水中，配制成浓度为0.13 mM，体积为4 mL的检测体系，并利用荧光分光光度计测定此时的荧光强度，在激发波长350 nm的激发下，该荧光探针在630 nm处表现出较强发射；

(4) 将3.8 mL配制好的铜纳米簇和200 μL不同浓度的TGA置于4 mL 离心管中，待TGA与铜纳米簇溶液充分作用后测试体系的荧光强度，此时发生明显的荧光猝灭，故铜纳米簇可作为探针灵敏检测溶液中的TGA。

(5)检测溶液中巯基乙酸含量线性的测定

将3.8 mL配制好的铜纳米簇和200 μL不同浓度的TGA置于4 mL 离心管中充分反应1~15 min，分别用荧光分光光度计检测加入TGA前后的荧光强度；所述的铜纳米簇是指基于谷胱甘肽为保护剂的铜纳米簇。