[发明专利]荧光传感器及其制备和应用

说明书

本发明提供一种荧光传感器及其制备和应用。所述的荧光传感器为还原氧化石墨烯‑冠醚‑荧光分子复合物，所述的冠醚通过氢键修饰在所述的还原氧化石墨烯的表面，所述的荧光分子包合在所述的冠醚内。本发明提供的荧光传感器，是一种还原氧化石墨烯‑冠醚‑荧光分子复合物，特别是一种由合适种类的冠醚搭配合适种类的荧光分子构建而成的复合物。该复合物中的冠醚的空腔与其包合的荧光分子大小或后期要进入空腔的镁离子大小处于非常匹配的状态，冠醚与荧光分子的结合力大小适中，当用于镁离子检测时，能够非常快、非常容易、非常准确的将荧光分子置换出来，具有非常好的专属性和灵敏度。

技术领域

本发明属于生物传感器技术领域，具体涉及一种荧光传感器及其制备和应用。

背景技术

镁离子是人体细胞内的主要阳离子，浓集于线粒体中，在细胞外液仅次于钠和钙，居第三位，是体内多种细胞基本生化反应的必需物质。镁离子影响细胞的多种生物功能：影响钾离子和钙离子的转运，调控信号的传递，参与能量代谢、蛋白质和核酸的合成；可以通过络合负电荷基团，尤其核苷酸中的磷酸基团来发挥维持物质的结构和功能；催化酶的激活和抑制及对细胞周期、细胞增殖及细胞分化的调控；镁还参与维持基因组的稳定性，并且还与机体氧化应激和肿瘤发生有关。镁缺乏可致血清钙下降，神经肌肉兴奋性亢进，对血管功能可能有潜在的影响。过量镁摄入，则会引起嗜睡、肌麻痹、低血钙、胃肠道反应，以及可干扰血小板粘附和凝血酶原生成时间等。因此，对水溶液和血液及其他生物样品中的镁离子的检测具有十分重要的意义。

石墨烯是近年来备受关注的一种新型荧光猝灭材料，可以通过强烈的π-π堆积作用吸附具有大共轭体系的荧光分子。当荧光分子靠近石墨烯表面时会发生荧光共振能量转移，产生荧光猝灭现象；当荧光分子远离石墨烯表面时荧光恢复。该大类荧光材料已被报道，例如：采用石墨烯-杯芳烃-荧光分子复合物检测扁桃酸等。但是目前该类荧光材料存在专属性不强的缺陷、灵敏度不高。

因此，亟待提供一种专属性强、灵敏度高的荧光传感器。

发明内容

基于此，本发明的主要目的是提供一种荧光传感器，该荧光传感器能够用于镁离子检测，并且用于镁离子检测时具有专属性、灵敏度高的优势。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种荧光传感器，所述的荧光传感器为还原氧化石墨烯-冠醚-荧光分子复合物，所述的荧光传感器为还原氧化石墨烯-冠醚-荧光分子复合物，所述的冠醚通过氢键修饰在所述的还原氧化石墨烯的表面，所述的荧光分子包合在所述的冠醚内。

本发明的荧光传感器为还原氧化石墨烯-冠醚-荧光分子复合物，冠醚为多个氧亚甲基结构单元的大环多醚，冠醚通过氢键修饰在还原氧化石墨烯的表面，荧光分子包合在所述的冠醚内。该荧光传感器，荧光分子通过疏水作用包合在冠醚内，与还原氧化石墨烯发生荧光共振能量转移，产生荧光猝灭。当加入镁离子后，冠醚中的荧光分子被置换出来，荧光恢复，达到对镁离子的检测的目的。

在其中一些实施例中，所述的冠醚如下式(Ⅰ)所示：

该结构的冠醚中的氧，能够与还原氧化石墨烯形成氢键，使冠醚固定在氧化还原石墨烯的表面，在还原氧化石墨烯的表面形成若干冠醚空腔，用来包合荧光分子。

在其中一些实施例中，所述的荧光分子具有如下式(Ⅱ)所示的化学结构：其中，R选自-H、-CH₃、-CH₂CH₃或

-(CH₂)₃CH₃。

在其中一些实施例中，所述的荧光分子为罗丹明B、罗丹明6G或罗丹明123。

在其中一些实施例中，所述的荧光分子为罗丹明6G(R6G)。