一種檢測生物硫醇類熒光開關型傳感器的制備及應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及熒光檢測及熒光成像技術領域，更具體的說是一種熒光開關型傳感器的制備，本發(fā)明還涉及熒光內(nèi)濾效應的機理。
【背景技術】
[0002]熒光分析是指利用某些物質(zhì)在紫外光照射下產(chǎn)生熒光的特性及其強度進行物質(zhì)的定性和定量的分析的方法。熒光分析法最主要的優(yōu)勢是靈敏度高和選擇性好，目前已廣泛用于工業(yè)分析、食品檢驗、環(huán)境保護、醫(yī)藥、生物等領域。由于熒光分析法的靈敏度高，許多有機藥物分子又都具有特征的熒光光譜，當對微量和痕量藥物進行靈敏準確的檢測時，熒光分析法顯示出了極大的優(yōu)越性。70年代以來，熒光分析在儀器、方法和試劑等方面發(fā)展非常迅速，在環(huán)境監(jiān)測中有著廣泛的應用:借助于有機試劑進行熒光分析的無機元素已達60余種，分析靈敏度可達微克/升級，與原子吸收譜法相近，但光譜干擾少;熒光檢測器與液相色譜儀聯(lián)用，可對有機污染物進行定量分析，如水和廢水統(tǒng)一監(jiān)測方法中多環(huán)芳烴的測定及紙層熒光分析法測等。生物化學是熒光光譜分析應用較為廣泛的領域，大量具有生物意義的物質(zhì)，如氨基酸、蛋白質(zhì)、酶和輔酶、嘌呤、嘧啶、撲啉、核酸、維生素A、B、C、D、E、K等等，均可用熒光光譜儀有效進行分析測定。如用熒光法測定血液和動物組織中的生育酚，激發(fā)光波長為295nm，發(fā)射波長為325nm。卟啉類化合物是一類廣泛存在于自然界的化合物，與生命現(xiàn)象關系最為密切的有葉綠素、血紅素、細胞色素、維生素B12等。用熒光光譜儀對這些化合物進行鑒定和定量分析相當有效。
[0003]熒光顯微鏡在生物學和醫(yī)學領域已得到了廣泛應用，是觀測細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生命現(xiàn)象的有力工具。熒光顯微鏡作為一種必不可少的分析手段，常用于定性觀察細胞內(nèi)部熒光物質(zhì)的空間分布和強度分布，得到細胞的熒光圖像，研究細胞的結(jié)構(gòu)。然而熒光顯微鏡不能定量給出圖像發(fā)光的強度數(shù)值，無法研究細胞圖像發(fā)光強度變化不大或熒光物質(zhì)空間分布變化細微的生理過程。因此，隨著生物醫(yī)學的飛速發(fā)展，迫切需要有更高靈敏度，操作更快捷，功能更加完備的儀器來滿足生物學和醫(yī)學研究發(fā)展的要求。熒光顯微鏡與熒光光譜儀耦合而成的系統(tǒng)儀器能夠獲取顯微熒光成像及微區(qū)熒光強度、熒光壽命的測定信息。選擇熒光探針對被標記物進行特異性標記，熒光探針的亮度即熒光強度可反映被標記物相對含量的多少。熒光顯微鏡對圖像采集后，熒光光譜儀可測量圖像的熒光強度，對獲取的圖像進行熒光強度的定量，為全面分析和研究細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供更加詳盡的數(shù)據(jù)信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是提供了一種靈敏度高、檢測速度快、操作簡單，檢測生物硫醇類物質(zhì)的熒光傳感器。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下措施來實現(xiàn)的:一種檢測檢測生物硫醇類物質(zhì)的熒光傳感器的制備方法，其包括以下步驟:
(I)按照現(xiàn)有方法制備石墨烯氮化碳納米片，一種有機小分子發(fā)色探針； (2)用合成的兩種材料構(gòu)成熒光內(nèi)濾效應傳感器；
(3)利用熒光技術或熒光成像技術可進行對生物硫醇類的檢測；
本發(fā)明所述石墨烯氮化碳納米片及一種有機小分子發(fā)色探針制備包括以下步驟:
(1)石墨烯氮化碳納米片的制備:三聚氰胺500°C加熱3 h得到塊狀石墨烯氮化碳，產(chǎn)物在空氣中靜置4 h降至室溫，取Ig上述產(chǎn)物于100 mL 5M硝酸中連續(xù)超聲4 h，然后120 °C回流24 h，冷卻至室溫后，離心分離，二次水沖洗至中性備用；
(2)有機小分子發(fā)色探針的制備:14.31mg六水氯化鐵，37.2 mg 4-二乙氨基苯甲醛和
60.1mg I，1-二乙氧基-2-氰基乙烷置于體積比為1:5的2 mL乙醇/乙酸混合液中90 °(:回流5 h，隨后，溶劑在減壓下移除，粗產(chǎn)品通過硅膠柱色譜法提純，流動相體積比為5:1的乙酸乙酯/石油醚混合液；
(3)有機小分子發(fā)色探針溶解于乙醇中，熒光傳感器是通過所制備的石墨烯氮化碳納米片與發(fā)色探針儲備液簡單混合得到的，使用時將混合液用10 mM 50%的磷酸鹽緩沖溶液稀釋至500 yL，其中乙醇為助溶劑，pH 7.4。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
(1)本發(fā)明利用熒光方法進行測定操作快速簡單，靈敏度高，專一性好，有很好的重復性；
(2)利用石墨烯氮化碳納米片作為熒光材料，具有較好的生物相容性，降低了其對生物分析的影響；
(3)小分子發(fā)色探針本身對生物硫醇就有化學響應，再結(jié)合石墨烯氮化碳熒光材料，利用熒光內(nèi)濾效應構(gòu)成傳感器，雙重放大信號。
【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述；
【圖1】有機小分子發(fā)色探針的合成步驟及檢測方法；
【圖2】所設計的傳感器對硫醇類的檢測機理。
【具體實施方式】
[0008]一種檢測檢測生物硫醇類物質(zhì)的熒光傳感器的制備方法，其包括以下步驟:
(1)按照現(xiàn)有方法制備石墨烯氮化碳納米片，一種有機小分子發(fā)色探針；
(2)用合成的兩種材料構(gòu)成熒光內(nèi)濾效應傳感器；
(3)利用熒光技術或熒光成像技術可進行對生物硫醇類的檢測；
本發(fā)明所述石墨烯氮化碳納米片及一種有機小分子發(fā)色探針制備包括以下步驟:
(1)石墨烯氮化碳納米片的制備:三聚氰胺500°C加熱3 h得到塊狀石墨烯氮化碳，產(chǎn)物在空氣中靜置4 h降至室溫，取Ig上述產(chǎn)物于100 mL 5M硝酸中連續(xù)超聲4 h，然后120 °C回流24 h，冷卻至室溫后，離心分離，二次水沖洗至中性備用；
(2)有機小分子發(fā)色探針的制備:14.31mg六水氯化鐵，37.2 mg 4-二乙氨基苯甲醛和
60.1mg I，1-二乙氧基-2-氰基乙烷置于體積比為1:5的2 mL乙醇/乙酸混合液中90 °(:回流5 h，隨后，溶劑在減壓下移除，粗產(chǎn)品通過硅膠柱色譜法提純，流動相體積比為5:1的乙酸乙酯/石油醚混合液； (3)有機小分子發(fā)色探針溶解于乙醇中，熒光傳感器是通過所制備的石