[发明专利]一种用于Cd2+选择性识别的关-开型荧光分子探针的设计

说明书

技术领域

本发明涉及重金属离子的荧光分子传感领域，特别涉及一种对Cd²⁺具有高选择性识别的荧光分子开关的设计与检验方法。

背景技术

环境与生物样品中的重金属离子对人类健康的危害已是不争的事实，因此，对微量或痕量重金属离子的监测，人们开发了包括紫外-可见光分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体-原子发射光谱法及电感耦合等离子体-质谱法等众多光谱在内的分析技术，但对于复杂基体样品中重金属离子的选择性测定，这些方法存在着一定程度的不足。

荧光探针分析技术具有对样品特别是生物样品的非侵入性和在特定条件下对分析物的高灵敏响应等特点，因而，科研工作者设计、合成了大量的有机染料小分子荧光探针并广泛应用于各种分析物的测定。但由于有机荧光染料存在光漂白和光降解等现象，往往会造成分析体系不稳定，给荧光探针技术的应用与发展带来了一定的局限性。

II-VI半导体量子点(QDs)的尺寸效应使其显示了显著的光学特性，因而，近年来，人们对QDs的水相合成方法做了大量而富有成效的研究(Erkang Wang，etal，Talanta，2009，Vol 77，1858)。通过对其表面结构进行修饰、调控或功能化，可在一定程度上弥补有机荧光小分子探针光漂白和光降解的不足，以便开发出基于对QDs本底荧光源进行选择性改变的新一代更具特异性的荧光探针。

本发明基于这种设计策略，利用猝灭剂将QDs的荧光猝灭，目标物通过与猝灭剂的选择性作用，使QDs荧光得以恢复的原理，设计出能选择性识别Cd²⁺的关-开型荧光分子探针，并以此建立痕量Cd²⁺的灵敏检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能选择性识别Cd²⁺的关-开型荧光分子探针的设计策略与痕量Cd²⁺的灵敏检测方法。

本发明所提供的一种能选择性识别Cd²⁺的关-开型荧光分子探针的设计与检验方法，是选择谷胱甘肽(GSH)包覆CdTe量子点(CdTe@GSH QDs)为本底荧光源QDs，以磺基水杨酸(SSal)或磺基水杨酸钠(SSal-Na)为CdTe@GSH QDs荧光猝灭剂，并通过以下步骤来实现：

(1)在50mL三口瓶中加入0.1g二水柠檬酸钠的加入量，按Cd∶GSH∶Te的摩尔比为1∶1.2∶(0.2-0.25)的比例加入GSH、CdCl₂溶液和一定量的水，搅拌下溶解。在密闭条件下通高纯氮保护30min后，先后用注射器注入K₂TeO₃和KBH₄溶液，加热回流，在密闭或敞口条件下反应2.5小时。反应结束后，用无水乙醇将CdTe@GSH QDs沉淀提纯，并重新分散到pH＝7.1的Tris-HCl缓冲溶液中。

(2)分别移取适量CdTe@GSH QDs溶液于一组比色管中，各加入一定量SSal或SSa1-Na，室温下静置10-20min，分别加入不同浓度的Cd²⁺，在最佳实验条件下测定CdTe@GSH QDs的荧光恢复值(ΔF)。根据ΔF与Cd²⁺浓度的定量关系，建立Cd²⁺的CdTe@GSH QDs荧光关-开型分子探针检测方法。

附图说明

图1为不同浓度的Ssal对2.2×10^-7mol/L CdTe@GSH QDs荧光发射的猝灭曲线；其中：1→10所对应的SSal的浓度(×10^-5mol/L)依次为：0.0、0.5、1.0、2.0、3.5、4.0、5.0、6.0、7.0和7.9。

图2为在3.5×10^-5mol/L SSal存在时，不同浓度的Cd²⁺对2.2×10^-7mol/LCdTe@GSH QDs荧光恢复曲线；其中：1→6所对应的Cd²⁺的浓度(×10^-8mol/L)依次为：0.0、0.1、1.0、2.0、8.0和12.0。