[发明专利]一种检测氰离子的可视化比率荧光体系及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种检测氰离子的可视化比率荧光体系及其制备方法和应用，所述可视化比率荧光体系包括N‑乙酰‑L‑半胱氨酸修饰的CdTe量子点、碳点、铜离子和磷酸盐缓冲液；所述可视化比率荧光体系中，铜离子浓度为0.7~1.2μmol/L，N‑乙酰‑L‑半胱氨酸修饰的CdTe量子点浓度为20 nmol/L，在测试体系中，碳点的荧光强度与被铜离子猝灭的N‑乙酰‑L‑半胱氨酸修饰的CdTe量子点的荧光峰强度之比为25~35:1；所述可视化比率荧光体系的pH值为7~8.8。本发明所述的比率荧光系统制备简便且廉价，对氰离子具有很好的选择性和灵敏度，具有宽的线性范围，极低的检测限。

技术领域

本发明涉及荧光化学检测领域，特别涉及一种检测氰离子的可视化比率荧光体系及其制备方法和应用。

背景技术

氰化物是剧毒物质，在日常生活中，木薯、果仁、香烟等食品或日用品中都含有较多的氰化物，在工业生产中，氰化物广泛应用于化工、冶金、制药等领域；近些年来，由于废物、废气、废液的非法排放，河水、湖水、自来水中可能都存在氰离子，这些都严重危害人类的健康。

氰化物的毒性来源于其与细胞色素氧化酶中铁的高亲和性，使人体内细胞不能及时得到氧气，从而导致头疼、昏迷、甚至死亡。此外氰化物除了直接进入人体，与皮肤接触也会导致人体产生不良反应，比如接触高浓度氰化物会导致甲状腺中毒。由于氰化物的剧毒性，世界卫生组织（WHO）规定：在饮用水中氰离子浓度不得超过1.9 μM。因此，人们必须研究高效检测氰离子的方法。

相比较于高效液相色谱、拉曼、电化学发光、比色等技术，利用荧光技术检测氰离子具有简单、廉价、快速、高灵敏度、高选择性的优点，因而受到研究者的青睐。目前利用荧光技术检测氰离子主要分为有机材料和无机材料两大类。荧光检测氰化物的有机材料可以分为吖嗪衍生物、香豆素衍生物、亚胺衍生物、偶氮衍生物、吲哚衍生物等荧光色素。它们的优点是检测限低、选择性高、大部分可用于细胞中检测氰离子；缺点是制备复杂、成本高、且制备时产生有机物污染、稳定性差，容易光漂白。

荧光检测氰化物的无机材料可以分为量子点、碳点、金簇、银簇、铜簇、纳米复合材料。他们的优点是制备简单，廉价、线性范围宽、稳定性好。他们的缺点是相对高的检测限，相对低的选择性，很难用于细胞中检测氰离子。

杰克逊州立大学的 Md. Alamgir Hossain于2014年报道了一种双核铜复合物，基于氰离子与铜的强结合能力使其荧光恢复来检测氰离子，检测限低至0.02 ppm。山西大学的韩辉最近报道了一种荧光染料吩噻嗪-半花菁，基于氰离子与其发生亲核加成反应使其荧光增强来检测氰离子，线性范围0 - 3μM，检测限低至20 nM。近10年来，也有许多报道利用铜离子猝灭量子点，随后氰离子的加入使其荧光恢复来检测氰离子，然而其灵敏度大多都低于荧光染料。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种检测氰离子的可视化比率荧光体系及其制备方法和应用，该检测系统具有廉价，线性范围宽，检测限低，选择性高，稳定性好的优点，在检测实际样品时也展现出它用于实际检测氰离子的可行性。

一种检测氰离子的可视化比率荧光体系，其特征在于包括N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点、碳点、铜离子和磷酸盐缓冲液；所述可视化比率荧光体系中，铜离子浓度为0.7~1.2μmol/L，N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点浓度为20 nmol/L，在测试体系中，碳点的荧光强度与被铜离子猝灭的N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的荧光峰强度之比为25~35 : 1；所述可视化比率荧光体系的pH值为7~8.8。

所述的一种检测氰离子的可视化比率荧光体系，其特征在于铜离子浓度为0.94μmol/L。

所述的一种检测氰离子的可视化比率荧光体系，其特征在于碳点与被铜离子猝灭的N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的荧光强度比为30 : 1。