[发明专利]基于碳点的分子印迹比率荧光探针及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种基于碳点的分子印迹比率荧光探针及其制备方法与应用。所述分子印迹比率荧光探针是由蓝色碳点、红色碳点、莫能菌素、3‑氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯聚合得到的一种核壳结构聚合物，红色碳点利用二氧化硅层包覆，得到RCDs@SiO₂，莫能菌素、3‑氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯等合成印迹层接枝在RCDs@SiO₂外层，蓝色碳点镶嵌在印迹层，得到分子印迹比率荧光探针。本发明将片段印迹技术与基于碳点的双发射比率荧光技术相结合，以廉价的片段结构(莫能菌素)作为目标分子(雪卡毒素)的虚拟模板，节约了成本，绿色环保，操作简便，可实现对雪卡毒素的特异性吸附和高灵敏快速检测。

技术领域

本发明涉及荧光传感检测技术领域，具体地说，涉及一种基于碳点的分子印迹比率荧光探针及其制备方法与应用。

背景技术

雪卡毒素是由水体中有毒微藻产生的一类海洋生物毒素，毒性非常强，其中太平洋雪卡毒素-3C(Pacific Ciguatoxin-3C，P-CTX-3C)的毒性相当于河豚毒素的100倍。雪卡毒素易于在珊瑚礁鱼类体内富集，通过食物链传递引发人体中毒甚至死亡。现有雪卡毒素的检测方法以酶联免疫法和LC/MS/MS法为主。酶联免疫法虽然选择性很高，但受限于抗体的交叉反应和生物材料的性质，稳定性不高；LC/MS/MS法作为确证法，虽灵敏度高、准确性高，但需要昂贵的仪器，且样品预处理复杂繁琐，成本极高，不适用于实际监测中的日常应用。因此，亟需开发一种高效灵敏、操作简便的快速检测方法，用于监测中珊瑚礁鱼类中的雪卡毒素。

荧光传感检测法因具有高灵敏性、操作便捷、响应快速等优点，而被广泛应用于食品安全、生物分析等领域。比率型荧光传感器因利用两种不同发射波长荧光强度的比值变化对目标分析物进行分析测定，可实现自我校正，克服外部环境、背景噪音和底物浓度等带来的影响，从而比单波长荧光分析法更准确灵敏，近年迅速成为传感领域的研究热点。现有的比率型荧光传感器大多以有机荧光染料或含有重金属元素的半导体量子点为信号源，其中有机荧光分子易光漂白，发射光谱宽、易重叠；而半导体量子点虽然光化学稳定性好，不易被光解或漂白，但是其制备方法繁琐，价格昂贵，而且易对环境造成二次污染。因此，仍然需要寻找新型环保、荧光性能优异的荧光材料，更简便地构建更高性能的比率荧光传感器和传感方法。碳点(Carbon dots，CDs)作为一种新型“明星”荧光碳纳米材料，因其出色的生物相容性，优异的抗光漂白性，多色荧光发射以及易于合成和表面修饰而备受关注。

荧光传感检测法的选择性和响应时间与识别元件密切相关。分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymers，MIPs)作为一种与模板分子空间结构和结合位点完全匹配的聚合物材料，可对目标物特异性吸附和分离，被称为“人工抗体”，并且易于制备、成本低、环境耐受性好，成为构筑荧光传感器的理想识别元件而得到广泛应用。分子印迹荧光传感器结合了MIPs的高选择性和荧光检测的高灵敏性，对复杂基质条件下的痕量样品分离检测具有得天独厚的优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于碳点的分子印迹比率荧光探针及其制备方法。

本发明的另一目的是提供所述基于碳点的分子印迹比率荧光探针在高选择性检测雪卡毒素中的应用。

本发明构思如下：分子印迹技术是利用目标物质的一个结构片段作为替代模板合成的分子印迹聚合物，而合成的聚合物对该目标物质及其类似物质均具有识别性能的技术。当以检测对象雪卡毒素标准品作为模板分子，每毫克需约38000元，而雪卡毒素的片段结构莫能菌素100克仅需约26元，可见以莫能菌素作为模板分子能够大大降低成本。本发明将分子印迹技术与基于碳点的双发射比率荧光技术相结合，实现对雪卡毒素的特异性吸附和高灵敏快速检测。