[发明专利]DAN-1修饰的核壳型QDs新型荧光纳米材料、其制备方法及其应用

说明书

本发明公开了DAN‑1修饰的核壳型QDs新型荧光纳米材料、其制备方法及其应用，该荧光材料是在核壳型量子点CdTe/CdS/ZnS表面包裹SiO₂薄层并以3‑氨丙基三乙氧基硅烷实现表面氨基化，将氨基与DAN‑1的羧基在EDC/NHS催化条件下形成酰胺键，得到纳米荧光微粒，通过检测该纳米微粒的荧光强度，可直接同时测得血浆中NO和H₂S浓度。本发明的方法具有高灵敏度，高选择性，快速反应，简单易行等特点，为生物体内NO和H₂S在信号传导及生理病理的调控机制研究提供了新思路。

技术领域

本发明涉及化学、纳米材料、荧光传感技术和生物分析检测领域，具体涉及基于荧光分子探针和半导体量子点传感平台同时定量检测血浆中硫化氢和一氧化氮含量的方法。

背景技术

一氧化氮(NO)是继硫化氢和一氧化碳之后被证实为第三种内源性气体信号分子，广泛参与体内的多种生理和病理活动，在心血管系统、神经系统和免疫系统中发挥着重要的调节功能。在生理条件下参与诸如血管的张力调节、心肌的收缩控制、神经信号传导和胰岛素分泌调控等一系列的生理调控过程。

目前NO的检测方法主要有荧光光谱法、电化学法、化学发光法、电子自旋共振波谱法和紫外-可见光谱法等。H₂S的主要检测方法包括荧光法、比色法、电化学法、色谱法等等。其中，荧光法由于其灵敏度高，操作简便，反应快速、成本低廉、可实时测量、对生物样本基本无破坏等优点而备受关注。

在NO荧光探针的设计中，最常见的思路就是利用邻苯二胺与NO的特异性反应，得到具有苯并三唑结构的产物，由于产物具有荧光，可通过考察产物荧光强度的变化反应NO的浓度大小。Kojima，H.等在此基础上报道了一种新的NO探针(4-((3-氨基-2-萘基)氨基甲基)苯甲酸，DAN-1)，在氧气存在条件下，可以与NO迅速反应，生成含三唑结构的产物，在365nm激发条件下，发射出445nm左右的荧光(Biologicalpharmaceutical bulletin，1997.20(12)：1229-1232.)。

在H₂S荧光探针的设计中，常规的思路就是利用H₂S的硫离子与荧光分子中的金属原子(比如铜离子)形成金属硫化物沉淀，并改变荧光分子的荧光强度，进而测出H₂S的浓度。

量子点(QDs)是一种由II-VI族(CdS、CdSe)或III-V族(InP、InAs)元素组成的荧光半导体纳米颗粒。QDs具有优异的荧光特性，比如存在量子尺寸效应，可通过调节粒径尺寸而改变其发射波长；QDs激发谱带宽而发射谱带窄而对称，可进行同一激发光源的多通道检测；QDs的发光寿命高，可大幅度降低背景的强度，有利于提高检测灵敏度；QDs量子产率高，光稳定性好，适用于多种检测环境。在核壳型QDs中，比如CdTe/CdS/ZnS QDs，内核CdTe与外壳CdS及ZnS通过内在的金属镉离子，锌离子与稳定剂巯基丙酸形成金属-硫键而保持结构的完整。中国专利201410046859.6公开了一种一锅法直接合成CdTe/CdS/ZnS/SiO₂ QDs的方法。目前尚无以核壳型QDs检测H₂S浓度的报道。

有研究表明硫化氢和一氧化氮之间通过各种信号通路相互作用，共同调控人体的健康与疾病。因此，如能同时检测出两者在生物样本中的浓度，对于我们深刻认识两者在生命活动中的相互关系具有重要的意义。Zhou，Y.等曾经报道一种通过检测HNO浓度而间接反应两者关系的分析方法(Anal Chem，2017.89(8)：4587-4594.)，但迄今为止，能够同时直接检测NO和H₂S浓度的方法未见报道。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明目的在于提供DAN-1修饰的核壳型QDs新型荧光纳米材料，可用于直接同时检测NO和H₂S浓度，具有高灵敏度，高选择性，快速反应，简单易行等特点。