[发明专利]一种可视化区分检测用比率荧光探针制备及使用方法

说明书

本发明公开了一种可视化区分检测的比率荧光探针制备及使用方法，其制备方法具体包括以下步骤：Step 1，硅基碳量子点的制备；Step2，包裹硅基碳量子点的纳米介孔分子印迹材料的制备；Step3，纳米介孔分子印迹材料的表面修饰；Step4，基于纳米介孔分子印迹材料的比率荧光探针的制备；其使用方法包括：（1）将四环素或土霉素稀释呈不同梯度浓度的溶液；（2）取制备的基于纳米介孔分子印迹材料的比率荧光探针分散于超纯水中，（3）在石英比色皿中加入的pH=8的Tris‑HCl缓冲溶液和的溶液混匀之后分别滴加步骤（1）中的四环素溶液或土霉素溶液进行荧光测定；本发明的主体基质为具有介孔结构的二氧化硅分子印迹层，方法可靠，可以进行大量生产，并在社会中广泛应用。

技术领域

本发明涉及纳米复合材料制备技术领域，特别是一种可视化区分检测的比率荧光探针制备及使用方法。

背景技术

四环素和土霉素都是四环素类抗生素中使用最广泛的抗生素，常用于治疗由革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌引起的人和动物感染。由于其显著的抗菌作用，四环素类抗生素经常被用作饲料添加剂，在动物饲养过程中用于预防和治疗疾病，促进动物的生长发育。然而，四环素类抗生素的不合理使用，包括四环素(TC)和土霉素(OTC)，可能会导致四环素类抗生素的蓄积。虽然抗生素帮助人类战胜了许多由细菌引起的疾病，但超过10%的人也遭受着抗生素的副作用。研究发现，抗生素可以杀死有益微生物，直接损害人体组织，并导致抗药性细菌的增殖。对四环素残留的探究是科学界的一个热点，检测四环素的方法有很多种，有高效液相色谱法，比色分析法，比色法，毛细管电泳法，酶联免疫法和荧光分析法等。其中荧光分析法由于检测设备便宜简单便携，检测方便、快速而显现出优越的特性。

传统的荧光分析法通常采用稀土铕离子的荧光变化来检测四环素类抗生素。稀土离子自身的f-f跃迁是禁阻跃迁，导致其摩尔消光系数小，发光效率低。而TC/OTC因为含有β-二酮结构，可作为有机配体有效的将激发态能量通过无辐射跃迁的形式传递给配位中心的稀土铕离子，从而敏化稀土离子的发光，所得稀土配合物激发寿命长且荧光强度大大增强，因此可通过稀土铕离子与TC/OTC螯合时的荧光增强来实现对TC/OTC的检测。随着科学技术的发展，一些新的荧光材料如碳量子点也被应用于四环素的检测，碳量子点是一类具有良好稳定性和光致发光特性的零维碳基纳米材料，作为功能荧光探针引起了人们的极大兴趣。与严重危害环境和人体健康的传统有机染料和金属半导体量子点相比，荧光碳量子点的生物相容性好、毒性低。尽管目前碳量子点的淬灭机理还未得到完整的结论，但并不妨碍碳量子点作为四环素的荧光探针。

然而，基于碳量子点的探针选择性通常较差，且大多是基于荧光淬灭机制，可视化变色程度较差。因此，应当通过适当的方法对碳量子点基探针进行改性，以解决上述两个缺陷。同时，单一的铕离子对TC/OTC的检测会受到其他有机物质的干扰，特异性差；最重要的是，无法分辨具有相似结构的同一类四环素物质，且其化学和热稳定性一直是难以解决的问题；其次，产品往往无法大量生产，限制了其实际应用范围。分子印迹技术是一种简单易行解决分子识别问题的策略，通过分子印迹技术制备的分子印迹聚合物(MIPs)具有独特的识别和选择性吸附性能；基于荧光碳量子点的分子印迹材料应用于四环素的荧光检测，可提高荧光检测选择性。另一方面，将稀土配合物接枝于分子印迹材料基质表面，可以提高稀土配合物的稳定性和传感器的重复利用率，使基于分子印迹材料的荧光传感器在四环素可视化检测方面表现出更加优良的性能。将比率荧光探针用于荧光方法测定中更有助于消除了光漂白、探针负载和留存及设备因素引起的数据的失真，提高检测灵敏度。

因此，设计并合成灵敏度高的比率多色荧光探针成为研究目标。

发明内容