近紅外發光量子點螢光光譜法測定納米金濃度的方法
2023-12-05 12:35:36
近紅外發光量子點螢光光譜法測定納米金濃度的方法
【專利摘要】本發明公開了一種近紅外發光量子點螢光光譜法測定納米金濃度的方法。在含有近紅外發光的Ag2S、Ag2Se或Ag2Te量子點的體系中，加入不同體積的待測納米金，由於待測納米金使得近紅外發光的Ag2S、Ag2Se或Ag2Te量子點的螢光強度產生有規律的變化，通過分析近紅外發光的Ag2S、Ag2Se或Ag2Te量子點點螢光強度變化的量來實現對待納米金濃度的定量檢測；近紅外發光的Ag2S、Ag2Se或Ag2Te量子點對納米金的檢測範圍分別為5.93-27.09×10-6mol/l、3.39-28.79×10-6mol/l或3.39-16.93×10-6mol/l；其相關係數（r2）分別為0.9956、0.9954或0.9865。本發明的檢測方法操作簡單、檢測快速、成本低。
【專利說明】近紅外發光量子點螢光光譜法測定納米金濃度的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種近紅外發光量子點螢光光譜法測定納米金濃度的方法。
【背景技術】
[0002]在快速分析檢測手段中，光學檢測是常用的方法之一，它具有信息容量大、響應速度快、靈敏度高、操作簡便、成本低廉等優點。光學檢測中一個重要的方法是螢光光譜法。目前有機染料是應用最為普遍的螢光物質，但由於它們的激發光譜較窄、而其螢光特徵譜又較寬，且分布不對稱，因此要同時檢測多種組分比較困難。另外，有機染料的最大缺陷是光化學穩定性差。近年來，量子點由於其特殊的光學和電學性質，已成為生化分析檢測領域的研究熱點之一。與有機螢光染料相比，近紅外螢光量子點有以下優點:(1)螢光發射比較穩定，不易被光漂白，且其發光壽命較長，可達ms級；(2)螢光發射強度高，譜峰窄，峰形對稱；(3)發射波長隨粒徑可調，因此改變粒徑就可獲得多色發光；(4)其激發譜在吸收閾值以上幾乎是連續的，有利於多波長激發。因而量子點有望取代有機染料應用於生物方面的檢測。目前量子點已被應用於重金屬離子含量測定、疾病標誌物(如核酸、半乳糖等)測定及藥物測定等方面，但近紅外螢光量子點用於檢測納米粒子含量的研究還未見報導。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種近紅外發光量子點螢光光譜法定量測定納米金濃度的方法。
[0004]本發明的方法是在含有水溶性近紅外螢光量子點的體系中，加入一定量的待測納米金，由於待測納米金可使水溶性量子點的螢光強度產生有規律的減弱變化，通過分析水溶性量子點螢光強度變化的量來實現對待納米金濃度的定量檢測。
[0005]具體步驟為:
(I)在合成過程保持攪拌狀態的體系中，將0.lmol/L的AgNO3溶液2_8ml注入到100mL去離子水中，加入0.2-2.0mmol白色固體的L-半胱氨酸作為修飾劑，待溶解後用Imol/L的氫氧化鈉溶液調節體系pH值至11，溶液體系呈無色透明，隨後加入0.5-4ml濃度為
0.lmol/L 的 S 源溶液、10-30ml 濃度為 5.0 X l(T3mol/L 的 Se 源或 10_30ml 濃度為 5.0 X10^3mol/L的Te源溶液，即得到近紅外發光的Ag2S、Ag2Se或Ag2Te量子點。
[0006](2)在8-10個容量管中分別加入1.8-2.4 ml濃度為0.75-1.0 X l(T3mol/L的步驟(I)所得的近紅外發光的Ag2S、Ag2Se或Ag2Te量子點，分別用pH=8.04、濃度為0.05mol/L的磷酸(PBS)緩衝溶液進行稀釋，分別加入0-200 ul濃度為5.08 X10^4moI/L的納米金溶膠後，再分別用pH=8.04、濃度為0.05mol/L的磷酸(PBS)緩衝溶液定容到3ml，採用螢光分光光度計檢測混合溶液體系，得到體系的螢光光譜，通過分析近紅外發光Ag2S、Ag2Se或Ag2Te量子點的螢光特徵峰的強度變化與納米金濃度的關係獲得待檢測納米金的數據；近紅外發光Ag2S、Ag2Se或Ag2Te量子點對納米金濃度的檢測範圍分別為5.93-27.09XlO^mol/1,3.39-28.79Xl(T6mol/l 或 3.39 - 16.93 X l(T6mol/l ;其相關係數(r2)分別為 0.9956、0.9954 或 0.9865。
[0007]所述S 源為 Na2S.5H20。
[0008]所述Se源為Na2SeO3在NaBH4的還原下製備的NaHSe。
[0009]所述Te源為Na2TeO3在NaBH4的還原下製備的NaHTe。
[0010]Se源製備過程為:量取IOOml去離子水，加入0.0866g (0.5mmol) Na2SeO3，待溶解後加入0.2598g NaBH4,密封系統且溫度為90°C下反應而得到的濃度為5.0 X 10_3mol/L的Se源。
[0011]Te源製備過程為:量取IOOml去離子水，加入0.1108g (0.5mmol) Na2TeO3，待溶解後加入0.3324g NaBH4,密封系統且溫度為90°C下反應而得到的濃度為5.0 X 10_3mol/L的Te源。
[0012]本發明的檢測方法操作簡單、檢測快速、成本低，可用於納米金的分析檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明實施例1所製得的近紅外發光的Ag2S量子點的XRD衍射圖。
[0014]圖2為本發明實施例1所製得的近紅外發光的Ag2S量子點的TEM圖。
[0015]圖3為本發明實施例1所製得的近紅外發光的Ag2S量子點和加入納米金的量子點的紫外-可見、螢光光譜圖。
[0016]圖4為本發明實施例1所製得的近紅外發光的Ag2S量子點的螢光特徵峰強度變化與不同濃度納米Au的線性關係圖。
[0017]圖5為本發明實施例2所製得的近紅外發光的Ag2Se量子點和加入納米金後的量子點的紫外-可見、螢光光譜圖。
[0018]圖6為本發明實施例2所製得的近紅外發光的Ag2Se量子點的螢光特徵峰強度變化與不同濃度納米Au的線性關係圖。
[0019]圖7為本發明實施例3所製得的近紅外發光的Ag2Te量子點和加入納米金後的量子點的紫外-可見、螢光光譜圖。
[0020]圖8為本發明實施例3所製得的近紅外發光的Ag2Te量子點的螢光特徵峰強度變化與不同濃度納米金的線性關係圖。
【具體實施方式】
[0021]實施例1:
(I)在合成過程保持攪拌狀態的體系中，將4ml濃度為0.lmol/L的AgNO3溶液注入到IOOml去離子水中，加入1.2mmol白色固體的L-半胱氨酸作為修飾劑，待溶解後用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節體系pH值至11,溶液體系呈無色透明，加入Iml濃度為0.lmol/L的Na2S.5H20，得到棕紅色的溶膠即近紅外發光的Ag2S量子點，XRD測試表明所得近紅外發光的Ag2S量子點為單斜結構晶系的Ag2S(如圖1所示)，形貌為球形顆粒，且顆粒之間呈鏈狀，顆粒直徑大小為5 nm (見圖2)。
[0022](2)在10個容量管中分別加入1.8 ml濃度為1.0X 10_3mol/L的步驟(I)所得近紅外發光的Ag2S量子點，分別用pH=8.04、濃度為0.05mol/L的磷酸(PBS)緩衝溶液進行稀釋，分別加入0、35、40、50、60、80、100、120、140 和 160ul 濃度為 5.08Xl(T4mol/L 的納米金溶膠後，再分別用pH=8.04、濃度為0.05mol/L的磷酸(PBS)緩衝溶液定容到3ml，利用螢光分光光度計測定所得含有濃度為 0,5.93,6.77,8.47、10.16、13.55、16.93,20.32,23.71、
27.09 X 10_6 mo I/L納米金的近紅外發光的Ag2S量子點的螢光光譜，其中近紅外發光的Ag2S量子點的濃度為0.6X 10_3mOl/L。
[0023](3)在步驟(2)中分別加入不同體積納米金後的近紅外發光的Ag2S量子點的螢光特徵峰(750nm處的發射峰)的強度變化值Λ F750nm對加入納米金的濃度作圖(見圖3、圖4)，納米金檢測的線性範圍為5.93-27.09 X 10_6mol/L，檢測限為5.08 X 10_6 mol/L,相關係數R=-0.9978 (r2=0.9956);線性回歸方程為Λ F75tlnm =42.88-3.81C。
[0024]實施例2:
(I)在合成過程保持攪拌狀態的體系中，將6ml濃度為0.lmol/L的AgNO3溶液注入到85ml去離子水中,加入1.8mmol白色固體的L-半胱氨酸作為修飾劑,待溶解後用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節體系pH值至11，溶液體系呈無色透明，加入15ml濃度為5.0X10_3mol/L的Se源即得到近紅外發光的Ag2Se量子點溶膠。
[0025](2)在9個容量管中分別加入2.4ml濃度0.75X10_3mol/L的步驟(I)所得近紅外發光的Ag2Se量子點，分別用pH=8.04、濃度為0.05mol/L的磷酸(PBS)緩衝溶液進行稀釋，分別加入 0、20、40、80、100、120、140、160 和 170ul 濃度為 5.08Xl(T4mol/L 的納米金溶膠後，再分別用pH=8.04、濃度為0.05mol/L的磷酸(PBS)緩衝溶液定容到3ml，利用螢光分光光度計測定所得含有濃度為0,3.39,6.77,13.55,16.93,20.32,23.71,27.09和
28.79X10_6 mol/L納米金的近紅外發光的Ag2Se量子點的螢光光譜，其中近紅外發光的Ag2Se 量子點的濃度 0.6X 10_3mol/L。
[0026](3)將步驟(2)中分別加入不同體積納米金的近紅外發光的Ag2Se量子點的螢光特徵峰(784nm)強度變化值Λ F784nm對加入納米金的濃度作圖(見圖5、圖6)，納米金檢測的線性範圍為3.39-28.79Χ 10_6mol/L，檢測限為2.54X 10_6mol/L，相關係數R=-0.9977(r2=0.9954);線性回歸方程為Λ F784nm =23.03-16.16C。
[0027]所述Se源為Na2SeO3在NaBH4的還原下製備的NaHSe。
[0028]所述Se源製備過程為:量取IOOml去離子水，加入0.0866g (0.5mmol) Na2SeO3,待溶解後加入0.2598g NaBH4，密封系統且溫度為90°C下反應而得到的濃度為5.0 X 10_3mol/L的Se源。
[0029]實施例3:
(I)在合成過程保持攪拌狀態的體系中，將0.lmol/L的AgNO3溶液4.5ml (0.45mmol)注入到85ml去離子水中，加入0.90mmol白色固體的L-半胱氨酸作為修飾劑，待溶解後用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節體系pH值至11，溶液體系呈無色透明，加入濃度為5.0X 10_3mol/L的Te源15mL (0.075mmol)即得到近紅外發光的Ag2Te量子點溶膠。
[0030](2)在8個容量管中分別加入2.4ml濃度為0.75X10_3mol/L的步驟(I)所得的近紅外發光的Ag2Te量子點，分別用pH=8.04、濃度為0.05mol/L的磷酸(PBS)緩衝溶液進行稀釋，分別加入0、20、40、50、60、70、80和IOOul濃度為5.08Xl(T4mol/L的納米金溶膠後，再分別用pH=8.04、濃度為0.05mol/L的磷酸(PBS)緩衝溶液定容到3ml，利用螢光分光光度計測定所得含有濃度為 0,3.39,6.77,8.47,10.16,11.85,13.55 和 16.93X10-6 mol/L納米金的近紅外發光的Ag2Te量子點的螢光光譜，其中近紅外發光的Ag2Te量子點的濃度0.6Xl(T3mol/L。
[0031](3)將步驟(2)中分別加入不同體積納米金後的近紅外發光的Ag2Te量子點的螢光特徵峰(820nm)強度變化值Λ F820nm對加入納米金的濃度作圖(見圖7、圖8)，納米金檢測的線性範圍為 3.39-16.93Xl(T6mol/L，檢測限為 2.54X l(T6mol/L，相關係數 R = -0.9932(r2=0.9865)，線性回歸方程為Λ F820nm =19.86-3.19C。
[0032]所述Te源為Na2TeO3在NaBH4的還原下製備的NaHTe。
[0033]所述Te源製備過程為:量取IOOml去離子水，加入0.1108g (0.5mmol) Na2TeO3，待溶解後加入0.3324g NaBH4，密封系統且溫度為90°C下反應而得到的濃度為5.0 X 10_3mol/L的Te源。
【權利要求】
1.一種近紅外發光量子點螢光光譜法測定納米金濃度的方法，其特徵在於具體步驟為: (1)在合成過程保持攪拌狀態的體系中，將0.lmol/L的AgNO3溶液2_8ml注入到100ml去離子水中，加入0.2-2.0mmol白色固體的L-半胱氨酸作為修飾劑，待溶解後用1mol/L的氫氧化鈉溶液調節體系pH值至11，溶液體系呈無色透明，隨後加入0.5-4ml濃度為.0.lmol/L 的 S 源溶液、10-30ml 濃度為 5.0 X l03mol/L 的 Se 源或 10_30ml 濃度為 5.0 X10_3mol/L的Te源溶液，即得到近紅外發光的Ag2S、Ag2Se或Ag2Te量子點； (2)在8-10個容量管中分別加入1.8-2.4 ml濃度為0.75-1.0X KTW/L的步驟(1)所得近紅外發光的Ag2S、Ag2Se或Ag2Te量子點，分別用pH=8.04、濃度為0.05mol/L的磷酸緩衝溶液進行稀釋，分別加入0-200 ul濃度為5.08X 10_4mol/L的納米金溶膠後，再分別用pH=8.04、濃度為0.05mol/L的磷酸緩衝溶液定容到3ml，採用螢光分光光度計檢測混合溶液體系，得到體系的螢光光譜，通過分析近紅外發光的Ag2S、Ag2Se或Ag2Te量子點的螢光特徵峰的強度變化與納米金濃度的關係獲得待檢測納米金的數據；近紅外發光的Ag2S、Ag2Se或Ag2Te量子點對納米金濃度的檢測範圍分別為5.93-27.09X 10_6mOl/l、.3.39-28.79Xl006mol/l 或 3.39 - 16.93 X l006mol/l ;其相關係數r2 分別為 0.9956,0.9954或 0.9865 ； 所述S源為Na2S.5H20 ； 所述Se源為Na2SeO3在NaBH4的還原下製備的NaHSe ； 所述Te源為Na2TeO3在NaBH4的還原下製備的NaHTe ； Se源製備過程為:量取100ml去離子水，加入0.0866g (0.5mmol) Na2SeO3，待溶解後加入 0.2598g NaBH4，密封系統且溫度為90°C下反應而得到的濃度為5.0 X 10_3mol/L的Se源； Te源製備過程為:量取100ml去離子水，加入0.1108g (0.5mmol) Na2TeO3，待溶解後加入0.3324g NaBH4,密封系統且溫度為90°C下反應而得到的濃度為5.0 X 10_3mol/L的Te源。
【文檔編號】G01N21/64GK104007095SQ201410237382
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月30日 優先權日:2014年5月30日
【發明者】覃愛苗, 吳秀蘭, 杜為林, 廖雷 申請人:桂林理工大學