PEI修飾碳點(diǎn)?FITC復(fù)合物作為比率熒光pH探針和Cu²⁺熒光探針的應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了PEI修飾碳點(diǎn)?FITC復(fù)合物作為比率熒光pH探針和Cu2+熒光探針的應(yīng)用。本發(fā)明使用圣女果為原料，通過(guò)水熱合成制得熒光對(duì)pH變化不靈敏的碳點(diǎn)，繼而PEI修飾CDs，PEI上的氨基與FITC分子上異硫氰酸根反應(yīng)，形成復(fù)合物。復(fù)合物中FITC的熒光對(duì)pH變化的響應(yīng)性高，基于CDs和FITC熒光的比率探針用于pH檢測(cè)；PEI上的氨基與Cu2+發(fā)生配位作用使得CDs與FITC的熒光強(qiáng)度隨溶液中Cu2+濃度升高而下降，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)Cu2+。本發(fā)明構(gòu)建的熒光探針選材新穎、具有靈敏度高、選擇性好、操作簡(jiǎn)單、線性范圍寬、檢測(cè)限低等諸多優(yōu)點(diǎn)，可用于水溶液和生物樣品中pH和Cu2+的高效檢測(cè)。
【專利說(shuō)明】
PEI修飾碳點(diǎn)-FI TC復(fù)合物作為比率熒光pH探針和Cu2+熒光探針的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)、生物學(xué)和材料學(xué)的交叉領(lǐng)域，涉及材料制備、生物和環(huán)境離子檢測(cè)以及pH檢測(cè)，具體涉及PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的制備以及其作為比率熒光pH探針和Cu2+熒光探針的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]量子點(diǎn)通常是指尺寸小于或接近其激子波爾半徑的半導(dǎo)體納米晶，是一類具有獨(dú)特光、電學(xué)特性的納米粒子。與一維或二維碳納米材料相比，采用無(wú)毒生物原料制備的碳點(diǎn)(CDs)具有更高的比表面積和更多的邊緣活性位點(diǎn)，這使CDs相比大尺寸碳材料在生物傳感和催化領(lǐng)域具備了更廣泛和高效的應(yīng)用前景。此外，氨基化后CDs的熒光性質(zhì)優(yōu)于無(wú)基團(tuán)修飾的⑶s，而聚乙烯亞胺(PEI)可作為⑶s的氮源來(lái)調(diào)控其光學(xué)性質(zhì)。除此之外，PEI作為一種聚胺類高分子對(duì)金屬離子具有良好的配位作用，使其在離子檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)和成像領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用，相關(guān)研究已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。
[0003]溶液中H+濃度或pH值是表征溶液性質(zhì)的重要參數(shù)，它不僅影響溶液的其它物化性質(zhì)，同時(shí)也影響反應(yīng)速度和方向，因此，PH值的測(cè)量在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥、生物工程、環(huán)境及科學(xué)研究等領(lǐng)域具有重要意義。相比傳統(tǒng)的PH試紙及pH玻璃電極檢測(cè)，光化學(xué)pH傳感器則具有可以重復(fù)使用、時(shí)間快、體積小、抗電磁干擾性能強(qiáng)、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，在各類化學(xué)反應(yīng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、及地下礦井、武器試驗(yàn)等危險(xiǎn)場(chǎng)合的遙測(cè)和遙控等方面都有廣闊的應(yīng)用前景。異硫氰酸熒光素(FITC)作為熒光探針已廣泛用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，F(xiàn)ITC作為熒光PH指示劑在pH較低的溶液中其熒光強(qiáng)度小，在pH較高的溶液中其熒光強(qiáng)度增大，檢測(cè)靈敏度高。
[0004]Cu2+在環(huán)境領(lǐng)域以及生物或者化學(xué)系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，有效的檢測(cè)Cu2+是必要的。文獻(xiàn)研究表明，PEI修飾的CDs能特異性地檢測(cè)Cu2+，Yongqiang Dong等設(shè)計(jì)了一種基于PEI修飾⑶s的熒光探針，隨著Cu2+濃度增大，⑶s熒光強(qiáng)度增大，進(jìn)而可對(duì)Cu2+進(jìn)行定量測(cè)定(Yongqiang Dong ,Ruixue Wang1Geli Li ,Congqiang Chen, Yuwu Chi，*and GuonanChen.,Anal.Chem.,2012,84,6220-6224) Xoon，I.Y.等利用PEI修飾的Fe3O4NPs來(lái)定量檢測(cè)Hg2+(Goon,1.Y.,Zhang,C.C.，Lim，M.；,Gooding,J.J.,Amal,R.Langmuir 2010,26,12247-12252) oFangkai Du等構(gòu)建了熒光共振能量轉(zhuǎn)移pH傳感器，CDs作為熒光能量共振轉(zhuǎn)移供體，F(xiàn)ITC為能量受體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)pH的靈敏檢測(cè)(Fangkai Du.,Yunhao Ming.,Fang Zeng.,Changmin Yu and Shuizhu Wu.,Nanotechnology.,2013,24,365101)。
[0005]然而上述檢測(cè)大部分只涉及單組分的檢測(cè)，而實(shí)際應(yīng)用中往往涉及檢測(cè)對(duì)象的多組分檢測(cè)，比如污水的重金屬和PH值，往往需要多個(gè)檢測(cè)探針或檢測(cè)設(shè)備，這樣使得檢測(cè)繁瑣，所以，探索一種多功能的檢測(cè)手段具有良好的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種多功能的檢測(cè)手段來(lái)檢測(cè)pH和
Cu2+O
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及以下技術(shù)方案:
[0008]首先，本發(fā)明提供一種PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物作為比率熒光pH探針和Cu2+熒光探針的應(yīng)用。
[0009]所述PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物:在PEI修飾碳點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步偶聯(lián)FITC制備得到;PEI修飾碳點(diǎn)的制備屬于本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，如Yongqiang Dong等(Yongqiang Dong,Ruixue WangjGeli Li,Congqiang ChenjYuwu Chi,and Guonan Chen.，Anal.Chem.2012，84,6220-6224)公開(kāi)內(nèi)容，在此一并引入本申請(qǐng)。
[0010]優(yōu)選的技術(shù)方案中，PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物通過(guò)如下方法制備:向碳點(diǎn)(CDs)溶液中加入聚乙烯亞胺(PEI)，混合均勻進(jìn)行碳點(diǎn)的PEI修飾，然后加入異硫氰酸熒光素(FITC)進(jìn)行偶聯(lián)，制得PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物。
[0011 ]更優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述碳點(diǎn)(CDs)通過(guò)如下方法制備:將圣女果榨汁，稱取β_環(huán)糊精粉末加入圣女果汁中，攪拌均勻，高壓釜水熱反應(yīng)，反應(yīng)物離心分離，收集上層分散液，用濾膜過(guò)濾，除去大顆粒;將上層分散液的過(guò)濾液倒入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，加入丙酮和乙醇萃取，分液，離心分離，下層沉淀物即為碳點(diǎn)(CDs)。
[0012]盡管有關(guān)pH和Cu2+熒光探針的制備方法已有文獻(xiàn)報(bào)道，但截至目前，尚未有基于PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物復(fù)合物同時(shí)用于檢測(cè)pH和Cu2+的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)和專利報(bào)道。本發(fā)明在前期研究的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物不僅可以用作比率熒光pH探針進(jìn)行pH的檢測(cè)，而且基于CDs與FITC的雙熒光淬滅，可以有效的檢測(cè)Cu2+濃度。具體的，本發(fā)明利用PEI上的氨基，既可作為氨基化修飾⑶S，又可特異性與FITC上異硫氰酸根反應(yīng)。當(dāng)緩沖液pH不同時(shí)，CDs熒光強(qiáng)度幾乎不變，故可作為參比，F(xiàn)ITC熒光強(qiáng)度隨pH逐漸升高而增大，所以CDs與FITC熒光比率可用于定性檢測(cè)溶液pH; FITC與PEI修飾碳點(diǎn)的偶聯(lián)，不僅不會(huì)影響PEI與Cu2+的配位結(jié)合，而且基于PEI與Cu2+的結(jié)合會(huì)引起分別于PEI結(jié)合的CDs與FITC的雙熒光淬滅效應(yīng)，提升檢測(cè)信號(hào)，當(dāng)Cu2+存在時(shí)，Cu2+會(huì)與PEI特異性結(jié)合，伴隨Cu2+濃度升高，使得⑶s與FITC熒光強(qiáng)度同時(shí)隨之降低，引起熒光猝滅，擬合體系⑶s與FITC熒光強(qiáng)度與Cu2+濃度間的關(guān)系，可構(gòu)建基于CDs-FITC復(fù)合物同時(shí)檢測(cè)pH和Cu2+熒光檢測(cè)手段。
[0013]其次，本發(fā)明提供一種檢測(cè)pH和Cu2+的檢測(cè)方法，該方法包括:
[0014]將PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物用于pH檢測(cè):PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物與不同pH的緩沖液混合，測(cè)量體系的比率熒光強(qiáng)度lFiTc/IcDs(IFnc為FITC在不同pH的緩沖液中的熒光強(qiáng)度值，Icds為⑶s在不同pH的緩沖液中的熒光強(qiáng)度值)，擬合體系比率熒光強(qiáng)度與pH的關(guān)系，進(jìn)行待測(cè)溶液pH的檢測(cè)；
[0015]將PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物用于Cu2+檢測(cè):將PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物用相同pH的緩沖液稀釋，測(cè)量體系熒光強(qiáng)度，然后加入Cu2+孵化，再測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度，擬合體系CDs與FITC熒光強(qiáng)度與Cu2+濃度間的關(guān)系，進(jìn)行待測(cè)溶液Cu2+濃度的檢測(cè)。
[0016]所述PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物:在PEI修飾碳點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步偶聯(lián)FITC制備得到，優(yōu)選的，PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物通過(guò)如下方法制備:向碳點(diǎn)(CDs)溶液中加入聚乙烯亞胺(PEI)，混合均勻進(jìn)行碳點(diǎn)的PEI修飾，然后加入異硫氰酸熒光素(FITC)進(jìn)行偶聯(lián)，制得PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物。
[0017]優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述碳點(diǎn)(CDs)通過(guò)如下方法制備:將圣女果榨汁，稱取β-環(huán)糊精粉末加入圣女果汁中，攪拌均勻，高壓釜水熱反應(yīng)，反應(yīng)物離心分離，收集上層分散液，用濾膜過(guò)濾，除去大顆粒;將上層分散液的過(guò)濾液倒入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，加入丙酮和乙醇萃取，分液，離心分離，下層沉淀物即為碳點(diǎn)(CDs)。
[0018]具體的，將圣女果榨汁后置于干凈的燒杯中，稱取一定量β-環(huán)糊精粉末加入圣女果汁中，通過(guò)磁力攪拌，高壓釜水熱反應(yīng)，離心分離，收集上層分散液，用濾膜過(guò)濾，除去大顆粒，將上層分散液的過(guò)濾液倒入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，在一定的溫度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至燒瓶中無(wú)明顯液體，加入丙酮和乙醇萃取，分液，離心分離，重復(fù)該步驟三次及以上，下層沉淀物即為碳點(diǎn)(CDs)。
[0019]本發(fā)明采用圣女果和β-環(huán)糊精水熱法制備碳點(diǎn)，探索了新的碳點(diǎn)制備材料，所制備的碳點(diǎn)具有優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)，量子產(chǎn)率高，其熒光強(qiáng)度適于較寬范圍pH檢測(cè)穩(wěn)定性的需要，并且該制備方法工藝簡(jiǎn)單、高效，原材料無(wú)毒、易得。
[0020]本發(fā)明提供一種檢測(cè)pH和Cu2+濃度的檢測(cè)體系的構(gòu)建方法，包括如下步驟:
[0021]I)將圣女果榨汁后置于燒杯中，稱取β-環(huán)糊精粉末加入圣女果汁中，通過(guò)磁力攪拌，高壓釜水熱反應(yīng)，離心分離，收集上層分散液，用濾膜過(guò)濾，除去大顆粒，將上層分散液的過(guò)濾液倒入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至燒瓶中無(wú)明顯液體，加入丙酮和乙醇萃取，分液，離心分離，重復(fù)該步驟三次及以上，下層沉淀物即為碳點(diǎn)(CDs);
[0022]2)向制備的⑶s溶液中加入聚乙烯亞胺(PEI)，常溫下磁力攪拌，加入異硫氰酸熒光素(FITC)，繼續(xù)磁力攪拌，制得PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物；
[0023]3)將制備的PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物分成兩部分備用，
[0024]第一部分PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物用于pH檢測(cè)體系構(gòu)建:將⑶s-FITC復(fù)合物與不同PH的磷酸鹽緩沖液混合，測(cè)量體系的比率熒光強(qiáng)度(IFITC/ICDs)，擬合體系比率熒光強(qiáng)度與PH的關(guān)系，構(gòu)建基于PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的pH比率熒光探針檢測(cè)體系；
[0025]第二部分PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物用于Cu2+檢測(cè)體系構(gòu)建:將⑶s-FITC復(fù)合物用相同PH的磷酸鹽緩沖液稀釋，測(cè)量體系熒光強(qiáng)度，然后加入不同濃度Cu2+孵化，再測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度，擬合體系熒光強(qiáng)度與Cu2+濃度間的關(guān)系，構(gòu)建基于PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的Cu2+熒光探針檢測(cè)體系。
[0026]優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟(I)的具體工藝條件為:圣女果汁的體積是10?10mLJ-環(huán)糊精粉末的質(zhì)量是0.1?1.0g，磁力攪拌的時(shí)間為I?lOmin，水熱反應(yīng)溫度為100?200°C，水熱反應(yīng)時(shí)間為2?12h，水熱反應(yīng)后的離心分離的轉(zhuǎn)速和時(shí)間分別為5000?16000rpm、3?15min，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中設(shè)定的溫度為25?80°C，加入丙酮的體積為5?50mL，加入乙醇的體積為5?50mL，分液后的離心分離的轉(zhuǎn)速和時(shí)間分別為5000?16000rpm、3?15min。
[0027]優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟(2)的具體工藝條件為:CDs濃度和體積分別為0.1?
1.0mgmr1、I?I OmL，PEI質(zhì)量分?jǐn)?shù)和體積分別為0.0I?0.I %、0.I?I.0mL，磁力攪拌時(shí)間為30min?6h，F(xiàn)ITC濃度和體積分別為0.01?0.lmM、5?50mL，磁力攬摔時(shí)間為30min?3h。
[0028]優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟(3)的具體工藝條件為:第一部分PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的體積為20?200yL，1mM磷酸鹽緩沖溶液的體積為I?1mL，磷酸鹽緩沖液的pH為3.2?9.0;第二部分PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物復(fù)合物的體積為20?200yL，磷酸鹽緩沖溶液體積為I?1mL，磷酸鹽緩沖液的pH為7.4，Cu2+的濃度為0.0I?10.ΟμΜ，孵化時(shí)間I?1min。
[0029]本發(fā)明取得了以下有益效果:
[0030](I)本發(fā)明發(fā)現(xiàn)PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物不僅可以用作比率熒光pH探針進(jìn)行pH的檢測(cè)，而且基于⑶s與FITC的雙熒光淬滅，可以有效的檢測(cè)Cu2+濃度，為此提供了一種多功能的檢測(cè)手段，并且為了拓展FITC的H+傳感器應(yīng)用范圍、增加傳感器使用壽命以及提高靈敏度，本發(fā)明設(shè)計(jì)了基于⑶s-FITC的比率熒光傳感器用于同時(shí)檢測(cè)pH和Cu2+。
[0031](2)本發(fā)明采用新的碳點(diǎn)制備材料，所制備的碳點(diǎn)具有優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)，其在較寬范圍pH穩(wěn)定，通過(guò)IFITC/ICDs比率熒光強(qiáng)度的檢測(cè)，可以提高檢測(cè)準(zhǔn)確率和檢測(cè)效率。
[0032](3)本發(fā)明方法條件溫和、設(shè)備簡(jiǎn)單、易于操作、CDs-FITC復(fù)合物可通過(guò)水熱合成法，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)提純直接制得，原料利用率高，成本低。
[0033](4)本發(fā)明提供了一種工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、綠色環(huán)保、易于操作和控制的一種基于碳點(diǎn)/異硫氰酸熒光素復(fù)合物的比率熒光PH探針和Cu2+熒光探針檢測(cè)體系的制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明探針檢測(cè)體系具有靈敏度高，檢測(cè)范圍寬，檢測(cè)限低等優(yōu)點(diǎn)，在生化分析、醫(yī)學(xué)診斷、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1基于碳點(diǎn)/異硫氰酸熒光素復(fù)合物的比率熒光pH探針和Cu2+熒光探針的制備方法及其原理示意圖；
[0035]圖2:PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物在不同pH條件下的熒光發(fā)射光譜；
[0036]圖3:PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的比率熒光強(qiáng)度與相應(yīng)pH的線性擬合圖；
[0037]圖4:PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物在不同濃度Cu2+存在下的熒光發(fā)射光譜圖；
[0038]圖5:PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物中FITC和⑶s相對(duì)熒光強(qiáng)度與相應(yīng)Cu2+濃度下的線性擬合圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]以下通過(guò)實(shí)施例的方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，按照常規(guī)的方法和條件進(jìn)行選擇。
[0040]實(shí)施例1
[0041 ]采用榨汁機(jī)榨取新鮮圣女果汁30mL，置于干凈的燒杯中；稱取0.5gi3-環(huán)糊精粉末加入圣女果汁中，磁力攪拌5min，轉(zhuǎn)置高壓釜水熱反應(yīng)5h，反應(yīng)溫度120°C ;反應(yīng)結(jié)束后離心分離(100(K)rpm，15min)，收集上層分散液，濾膜進(jìn)行過(guò)濾，除去大顆粒;將上層分散液倒入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，在40°C的溫度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至燒瓶中無(wú)明顯液體，分別加入20mL的丙酮和乙醇，離心分離(12000rpm，5min)；重復(fù)該離心步驟三次，下層沉淀物即為⑶s ；配制1.0mg mL一1CDs水溶液1mL，加入0.I %的PEI 0.2mL，常溫下磁力攪拌0.5h ；加入0.05mM的FITC 1mL繼續(xù)磁力攪拌I h制得PEI修飾碳點(diǎn)-FI TC復(fù)合物。
[0042]將上述制備的復(fù)合物分成兩部分:一部分用于pH檢測(cè)，200yL的PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物與3mL不同pH( 3.2?9.0)的1mM磷酸鹽緩沖液混合;測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度，擬合體系比率熒光強(qiáng)度與pH的關(guān)系，構(gòu)建基于PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的pH比率熒光探針檢測(cè)體系。另外用于Cu2+檢測(cè)，將200yL PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物用3mL磷酸鹽緩沖液(10mM，pH7.4)稀釋，測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度，然后加入0.0I?10.ΟμΜ Cu2+孵化1min，再測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度，擬合體系熒光強(qiáng)度與Cu2+濃度間的關(guān)系，構(gòu)建基于PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的Cu2+熒光探針檢測(cè)體系。
[0043]實(shí)施例2
[0044]采用榨汁機(jī)榨取新鮮圣女果汁50mL，置于干凈的燒杯中；稱取0.7gi3_環(huán)糊精粉末加入圣女果汁中，磁力攪拌7min，轉(zhuǎn)置高壓釜水熱反應(yīng)3h，反應(yīng)溫度140°C ;反應(yīng)結(jié)束后離心分離(12000rpm，1min)，收集上層分散液，濾膜進(jìn)行過(guò)濾，除去大顆粒;將上層分散液倒入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，在60°C的溫度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至燒瓶中無(wú)明顯液體，分別加入30mL的丙酮和乙醇，離心分離(12000rpm，1min)；重復(fù)該離心步驟三次，下層沉淀物即為⑶s ;配制0.5mgmL—kDs水溶液1mL，加入0.I %的PEI 0.1mL，常溫下磁力攪拌Ih ；加入0.05mM的FITC 5mL繼續(xù)磁力攪拌2h制得PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物。
[0045]將上述制備的復(fù)合物分成兩部分:一部分用于pH檢測(cè)，10yL的PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物與2mL不同pH( 3.2?9.0)的1mM磷酸鹽緩沖液混合;測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度，擬合體系比率熒光強(qiáng)度與pH的關(guān)系，構(gòu)建基于PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的pH比率熒光探針檢測(cè)體系。另外用于Cu2+檢測(cè)，將10yL CDs-FITC復(fù)合物用5mL磷酸鹽緩沖液(10mM，pH7.4)稀釋，測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度，然后加入0.0I?10.ΟμΜ Cu2+孵化1min，再測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度，擬合體系熒光強(qiáng)度與Cu2+濃度間的關(guān)系，構(gòu)建基于PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的Cu2+熒光探針檢測(cè)體系。
[0046]實(shí)施例3
[0047]采用榨汁機(jī)榨取新鮮圣女果汁80mL，置于干凈的燒杯中；稱取0.8gi3_環(huán)糊精粉末加入圣女果汁中，磁力攪拌lOmin，轉(zhuǎn)置高壓釜水熱反應(yīng)6h，反應(yīng)溫度140°C ;反應(yīng)結(jié)束后離心分離(12000rpm，1min)，收集上層分散液，濾膜進(jìn)行過(guò)濾，除去大顆粒;將上層分散液倒入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，在60°C的溫度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至燒瓶中無(wú)明顯液體，分別加入20mL的丙酮和乙醇，離心分離(12000rpm，1min)；重復(fù)該離心步驟三次，下層沉淀物即SCTs ；配制0.5mgmL—kDs水溶液1mL，加入0.I %的PEI 0.2mL，常溫下磁力攪拌Ih ；加入0.05mM的FITC 5mL繼續(xù)磁力攪拌2h制得PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物。
[0048]將上述制備的復(fù)合物分成兩部分:一部分用于pH檢測(cè)，150yL的PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物與5mL不同pH( 3.2?9.0)的1mM磷酸鹽緩沖液混合;測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度，擬合體系比率熒光強(qiáng)度與pH的關(guān)系，構(gòu)建基于PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的pH比率熒光探針檢測(cè)體系。另外用于Cu2+檢測(cè)，將150yL PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物用5mL磷酸鹽緩沖液(10mM，pH7.4)稀釋，測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度，然后加入0.0I?1.ΟμΜ Cu2+孵化1min，再測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度，擬合體系熒光強(qiáng)度與Cu2+濃度間的關(guān)系，構(gòu)建基于PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的Cu2+熒光探針檢測(cè)體系。
[0049]上述檢測(cè)探針用于pH檢測(cè)線性范圍為4.6?7.7;Cu2+檢測(cè)的范圍為0.01?12.45μΜ和檢測(cè)下限為7ηΜ。
[0050]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物作為比率熒光pH探針和Cu2+熒光探針的應(yīng)用，所述PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物為在PEI修飾碳點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步偶聯(lián)FITC制備得到的復(fù)合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物通過(guò)如下方法制備:向碳點(diǎn)(CDs)溶液中加入聚乙烯亞胺(PEI)，混合均勻進(jìn)行碳點(diǎn)的PEI修飾，然后加入異硫氰酸熒光素(FITC)進(jìn)行偶聯(lián)，制得PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用，其特征在于，碳點(diǎn)(CDs)通過(guò)如下方法制備:將圣女果榨汁，稱取環(huán)糊精粉末加入圣女果汁中，攪拌均勻，高壓釜水熱反應(yīng)，反應(yīng)物離心分離，收集上層分散液，用濾膜過(guò)濾，除去大顆粒;將上層分散液的過(guò)濾液倒入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，加入丙酮和乙醇萃取，分液，離心分離，下層沉淀物即為碳點(diǎn)(CDs)。4.一種檢測(cè)pH和Cu2+的檢測(cè)方法，該方法包括: 所述PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物為在PEI修飾碳點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步偶聯(lián)FITC制備得到的復(fù)合物， 將PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物用于pH檢測(cè):PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物與不同pH的緩沖液混合，測(cè)量體系的比率熒光強(qiáng)度IFITC/ICDs，擬合體系比率熒光強(qiáng)度與PH的關(guān)系，進(jìn)行待測(cè)溶液pH的檢測(cè)； 將PEI修飾碳點(diǎn)-FI TC復(fù)合物用于Cu2+檢測(cè):將PEI修飾碳點(diǎn)-FI TC復(fù)合物用相同pH的緩沖液稀釋，測(cè)量體系熒光強(qiáng)度，然后加入Cu2+孵化，再測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度，擬合體系熒光強(qiáng)度與Cu2+濃度間的關(guān)系，進(jìn)行待測(cè)溶液Cu2+濃度的檢測(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物通過(guò)如下方法制備:向碳點(diǎn)(CDs)溶液中加入聚乙烯亞胺(PEI)，混合均勻進(jìn)行碳點(diǎn)的PEI修飾，然后加入異硫氰酸熒光素(FITC)進(jìn)行偶聯(lián)，制得PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，碳點(diǎn)(CDs)通過(guò)如下方法制備:將圣女果榨汁，稱取環(huán)糊精粉末加入圣女果汁中，攪拌均勻，高壓釜水熱反應(yīng)，反應(yīng)物離心分離，收集上層分散液，用濾膜過(guò)濾，除去大顆粒;將上層分散液的過(guò)濾液倒入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，加入丙酮和乙醇萃取，分液，離心分離，下層沉淀物即為碳點(diǎn)(CDs)。7.—種檢測(cè)pH和Cu2+濃度的檢測(cè)體系的構(gòu)建方法，包括如下步驟: 1)將圣女果榨汁后置于燒杯中，稱取β-環(huán)糊精粉末加入圣女果汁中，通過(guò)磁力攪拌，高壓釜水熱反應(yīng)，離心分離，收集上層分散液，用濾膜過(guò)濾，除去大顆粒，將上層分散液的過(guò)濾液倒入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至燒瓶中無(wú)明顯液體，加入丙酮和乙醇萃取，分液，離心分離，重復(fù)該步驟三次及以上，下層沉淀物即為碳點(diǎn)(CDs); 2)向制備的CDs溶液中加入聚乙烯亞胺(PEI)，常溫下磁力攪拌，加入異硫氰酸熒光素(FITC)，繼續(xù)磁力攪拌，制得PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物； 3)將制備的PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物分成兩部分備用， 第一部分PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物用于pH檢測(cè)體系構(gòu)建:將⑶s-FITC復(fù)合物與不同pH的磷酸鹽緩沖液混合，測(cè)量體系的比率熒光強(qiáng)度(IFITC/ICDs)，擬合體系比率熒光強(qiáng)度與pH的關(guān)系，構(gòu)建基于PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的pH比率熒光探針檢測(cè)體系； 第二部分PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物用于Cu2+檢測(cè)體系構(gòu)建:將⑶s-FITC復(fù)合物用相同PH的磷酸鹽緩沖液稀釋，測(cè)量體系熒光強(qiáng)度，然后加入不同濃度Cu2+孵化，再測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度，擬合體系熒光強(qiáng)度與Cu2+濃度間的關(guān)系，構(gòu)建基于PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的Cu2+熒光探針檢測(cè)體系。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(I)的具體工藝條件為:圣女果汁的體積是1?I OOmL，β-環(huán)糊精粉末的質(zhì)量是0.1?1.0g，磁力攪拌的時(shí)間為I?I Omin，水熱反應(yīng)溫度為100?200°C，水熱反應(yīng)時(shí)間為2?12h，水熱反應(yīng)后離心分離的轉(zhuǎn)速和時(shí)間分別為5000?16000rpm、3?15min，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中設(shè)定的溫度為25?80°C，加入丙酮的體積為5?50mL，加入乙醇的體積為5?50mL，分液后離心分離的轉(zhuǎn)速和時(shí)間分別為5000?16000rpm、3?15min09.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(2)的具體工藝條件為:CDs濃度和體積分別為0.I?I.0mg mL—1、卜1mL，PEI質(zhì)量分?jǐn)?shù)和體積分別為0.0I?0.I %、0.I?I.0mL，磁力攪拌時(shí)間為30min?6h，F(xiàn)ITC濃度和體積分別為0.01?0.1禮、5?501111^，磁力攪拌時(shí)間為30min?3h。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(3)的具體工藝條件為:第一部分PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物的體積為20?200yL，1mM磷酸鹽緩沖溶液的體積為I?1mL，磷酸鹽緩沖液的pH為3.2?9.0;第二部分PEI修飾碳點(diǎn)-FITC復(fù)合物復(fù)合物的體積為20?200yL，磷酸鹽緩沖溶液體積為I?1mL，磷酸鹽緩沖液的pH為7.4，Cu2+的濃度為0.01?10.ΟμΜ，孵化時(shí)間I?1min0
【文檔編號(hào)】G01N21/64GK106085410SQ201610429533
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】桂日軍, 金輝, 朱欣欣, 徐顯朕, 王宗花
【申請(qǐng)人】青島大學(xué)