基于碳点的荧光纳米开关灵敏检测Cu(Ⅱ)离子和焦磷酸盐

利用羟基与氨基在高温条件下反应,不断聚合生成碳点（CDs）,该碳点可发射不依赖激发波长的明亮的红色荧光.将CDs作为目标敏感荧光团时,发现Cu²⁺可特异性猝灭碳点的荧光,而焦磷酸盐（PPi）可在一定程度上恢复上述体系的荧光.其中,Cu²⁺对CDs的荧光猝灭是由于Cu²⁺与CDs发生络合反应,从而发生静态猝灭过程;而加入PPi之后,由于它与CDs的结合能力更强,因此Cu²⁺离开CDs的表面,体系的荧光得以恢复.在此基础上构建了一种高选择性、高灵敏度的off-on荧光纳米开关传感体系,分别用于Cu²⁺和PPi的定量检测,检出限分别达2.14 μmol/L和1.85 μmol/L.该传感体系可应用于实际样品检测,拓宽了荧光CDs的传感应用,为其在生物体内目标分子的检测提供了可能性.     

用于抗结核药物异烟肼检测的碳点/二氧化锰纳米探针的构建

采用微波法快速合成了一种生物相容性好、稳定性高的荧光碳点（CDs）,并将该碳点与二氧化锰纳米片（MnO2）混合形成纳米荧光探针用于抗结核药物异烟肼（INH）的检测。采用透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT－IR）、紫外可见光谱（UV－Vis）和荧光光谱等手段对碳点和二氧化锰纳米片的形貌、成分、表面基团进行了表征。实验发现,MnO2纳米片通过荧光共振能量转移（FRET）猝灭CDs的荧光,而加入的INH可与MnO2纳米片发生氧化还原反应使后者降解,进而使CDs的荧光得以恢复,基于此构建了一种定量检测INH的纳米荧光探针。该探针对INH表现出良好的灵敏度和选择性,对INH检测的线性范围为0.5 ~ 60 μmol/L,检出限为0.02 μmol/L,并成功地应用于血样、尿样以及片剂中INH的测定,回收率分别为94.8% ~ 116%,99.0% ~ 105%和96.8% ~ 102%,相对标准偏差均小于5%,结果令人满意。该探针为INH的检测提供了新的思路,在生物样品检测方面具有广阔的应用前景。     

玉米苞衣热解法制备碳点及荧光猝灭法测定Hg2+

以农业废弃物玉米苞衣为碳源,采用一步热解法制备荧光碳点(CDs),利用透射电子显微镜、红外光谱、 X射线光电子能谱、紫外-可见光谱和荧光光谱等对CDs的结构和光学性能进行了表征。结果表明,制备得到的CDs呈球形,粒径约为5.5 nm,其表面富含羟基和羧基。CDs在紫外光照射下可以发出明亮的蓝色荧光。Hg²⁺对CDs溶液的荧光具有显著的猝灭作用,据此建立了检测Hg²⁺的新体系。在0～4.0μmol/L范围内,CDs溶液的荧光猝灭程度与Hg²⁺浓度呈良好的线性关系,检出限为0.011μmol/L。本方法适用于自来水和湖水水样中Hg²⁺的测定。     

多肽荧光传感器检测铜离子

基于铜离子对罗丹明B标记的多肽的荧光猝灭作用, 构建了一种用于铜离子检测的荧光传感器. 利用共振光散射分析、 紫外-可见吸收光谱、 荧光寿命测试和圆二色光谱研究了铜离子检测的传感机理, 发现铜离子的加入诱导多肽结构发生变化而使罗丹明B荧光团彼此靠近, 从而导致铜离子与多肽之间发生聚集诱导荧光猝灭. 实验结果表明, 该传感器检测铜离子的线性范围为5×10^?4~1×10^?2 μmol/L和0.1~7 μmol/L, 检出限为0.29 nmol/L, 且拥有良好的选择性, 能用于湖水样品中铜离子的检测.     

高荧光量子产率钕、氮双掺杂碳点用于柳氮磺吡啶检测及Hela细胞成像

以柠檬酸氢二铵、缓血酸铵和硝酸钕为起始原料,通过水热法合成了荧光量子产率为93.05%、发蓝色荧光的钕、氮双掺杂碳点（Nd,N-CDs）。采用透射电子显微镜（TEM）、粉末X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）及X射线光电子能谱（XPS）等技术对Nd,N-CDs的形貌及表面结构进行了详细表征,采用紫外可见吸收光谱及荧光光谱考察了其光学性质和稳定性。结果显示,药物分子柳氮磺吡啶（SSZ）能够使Nd,N-CDs的荧光显著降低,而金属离子及另外4种药物分子没有明显效果。由此,建立了一种选择性检测SSZ的荧光检测方法,线性检测范围在0.1~50 μmol/L之间,检出限低至0.05 μmol/L。机理探讨表明,荧光猝灭主要涉及动态猝灭和荧光共振能量转移两种机制。所建立的分析方法能用于测定实际药片中的SSZ含量,回收率为98.1%~104.2%。此外,Nd,N-CDs表现出很好的生物相容性,能够作为荧光探针穿透细胞壁使细胞质染色,因不会进一步穿透进入细胞核,很好的避免了对细胞的深层次破坏。     

三聚氰胺-Cu~(2+)-ANS三元络合物荧光光谱法检测超痕量三聚氰胺

利用荧光光谱法研究了三聚氰胺(MEL)和Cu2+与8-苯胺-1-萘磺酸(ANS)的相互作用.研究表明,MEL和Cu2+均对ANS有荧光猝灭作用,且猝灭机理均为静态猝灭.计算了表观结合常数和结合位点数.Cu2+的引入使得MEL猝灭ANS荧光的效果急剧增强,体系的相对荧光峰强与MEL浓度(1×10-10～1×10-5 mol/L)的对数值呈良好的线性关系,三聚氰胺的检出限为3.8×10-11 mol/L.紫外、荧光、三维荧光光谱的结果表明,MEL及Cu2+对ANS的荧光猝灭为协同作用,三者形成了三元络合物.本研究建立了荧光光谱检测超痕量三聚氰胺的新方法,为奶粉、乳制品中三聚氰胺的检测提供了新思路.     

以太西煤为碳源合成碳量子点用于铁离子检测的研究

以太西煤为碳源,采用硝酸氧化法辅助水热合成了具有绿色荧光的碳量子点(CDs)。该量子点具有良好的稳定性和水分散性,平均尺寸为3.64 nm。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)、荧光光谱仪等对碳量子点的结构和光学性能进行表征。基于荧光猝灭原理,在最优检测条件下,Fe3+在0.6×10-6~2.5×10-6mol/L及3.0×10-6~21.0×10-6mol/L浓度范围内与CDs的荧光猝灭效率呈良好的线性关系,Fe3+的检出限为6.7×10-7mol/L。     

基于金纳米簇探针的荧光猝灭检测铁离子

以D-色氨酸为保护剂和还原剂, 采用水热法快速制备了具有强荧光的金纳米簇(D-Trp@AuNCs); 以其作为荧光探针, 建立了基于荧光猝灭的选择性高灵敏检测Fe³⁺的传感方法. 利用透射电子显微镜(TEM)、 紫外-可见光谱(UV-Vis)和红外光谱(IR)等手段对制备的金纳米簇进行了表征, 并利用荧光光谱研究了D-Trp@AuNCs的荧光性能. 结果表明, D-Trp@AuNCs具有较好的生物相容性, 其最大激发波长为370 nm, 最大发射波长为460 nm; 向金纳米簇溶液中加入Fe³⁺后, D-Trp@AuNCs的荧光发生明显猝灭, 其猝灭程度与Fe³⁺的浓度在0.3~500.0 μmol/L范围内呈现良好的线性关系, 检出限为33.1 nmol/L(S/N=3). 将该荧光探针用于实际水样中Fe³⁺的检测, 回收率为86.6%~106.5%.     

氮硫掺杂荧光碳量子点对水中汞离子的检测

基于Hg2+对碳量子点的荧光猝灭机制,建立了氮硫掺杂荧光碳量子点对水中Hg2+的快速检测方法。以柠檬酸钠、废水和二硫化四甲基秋兰姆作为碳、氮和硫源,通过一步水热法合成荧光碳量子点（CQDs）。考察了其光谱性质及pH值、反应时间、组分含量对荧光强度的影响,在其对Hg2+的检测过程中进一步考察荧光猝灭与反应时间、pH值的关系,并对猝灭反应动力学机理进行了分析。实验结果表明,Hg2+对CQDs的荧光猝灭反应快速,且溶液pH 7.0时荧光猝灭效果最优;荧光CQDs对Hg2+的荧光响应具有很好的选择性和抗干扰能力。在优化条件下,基于荧光CQDs的检测方法对Hg2+的检出限为0.95 μg/L,线性范围为1～6 μg/L。以地表水考察该方法的准确性,水样的加标回收率为100%～126%,相对标准偏差（RSD）为0.31%～3.9%。该方法适合于废水中Hg2+的现场、快速、便捷检测。     

碳量子点荧光猝灭法检测药物中的异鼠李素

以L-天冬氨酸为碳源,尿素为氮源,采用微波加热法制备荧光碳量子点(CDs),得到的CDs具有球形结构和单一分散性,平均粒径约为5 nm。红外光谱、X射线光电子能谱、紫外和荧光光谱的表征结果表明,合成的CDs具有较高的荧光稳定性,良好的水溶性和对异鼠李素(ISOR)高的选择性。在优化条件下,ISOR浓度在0.22～180 nmol/L范围内时与CDs荧光猝灭程度(I_(F_0)/I_F)呈良好的线性关系,检出限(LOD)为1.32 nmol/L,回收率为90.8%～107%。结果表明,该CDs可用于ISOR的快速、高效、灵敏检测。     

Carbon Dots Derived from Coffee Residue for Sensitive and Selective Detection of Picric Acid and Iron(III) Ions

Afacile method was developed to prepare carbon dots(CDs) by pyrolysis and etching of coffee residue. The as-prepared CDs show uniform spherical nanoparticles with an average size of 2.3 nm and exhibit excitation-dependent fluorescence emissions. Moreover, CDs also exhibit strong fluorescence quenching to nitro compounds and metal ions in both water and ethanol solutions, which could act as a platform for dual detection of PA(picric acid) and Fe³⁺ ions with low detection limits of 0.26 and 0.83 μmol/L, respectively. This work provides a novel method for preparation of environmental-friendly fluorescent CDs and shows their potential applications in photoluminescence sensors.     

硅硼掺杂碳点的制备及其在血红蛋白传感中的应用

杂原子掺杂是提高碳点荧光性能的有效手段.本研究以柠檬酸(C6 H8 O7)、硼酸(H3 BO3)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为原料,采用微波法一步制备硅和硼掺杂的碳点(SiBCDs);在SiBCDs前驱体中加入聚丙烯酸钠(PAAS),微波法制备了水溶性好、量子产率高的PAAS-SiBCDs.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)及红外光谱(FT-IR)对制备的碳点进行了表征.SiBCDs粒径约4~8 nm,PAAS-SiBCDs平均粒径5.2 nm,两者最大激发波长和发射波长分别为350和445 nm,荧光量子产率(QY)分别为20.1%和34.6%.基于血红蛋白对PAAS-SiBCDs的荧光猝灭效应,建立了全血样品中血红蛋白(Hb)的检测方法,线性范围为0.21~5.22μmol/L,检出限为0.06μmol/L(S/N=3).     

ZnS∶Mn量子点表面印迹杂化膜的研制及其在荧光识别4-硝基苯酚中的应用

采用工艺简单的水相合成法制备ZnS∶Mn量子点,并在量子点表面进行硅烷化处理,包覆一层分子印迹聚合物.将量子点与壳聚糖混合,在石英玻片上沉积,制备杂化膜,并用于4-硝基苯酚的快速测定,线性范围为1.0～8.0 μmol/L;检出限为41 nmol/L.此膜表现出较好的灵敏度和良好的选择性.此杂化膜具有良好的稳定性、重复使用性和可逆再生性,在无水乙醇中浸泡即可实现再生.本方法用于环境样品中4-对硝基苯酚的测定,回收率为95.5％～103.0％.     

基于Mn掺杂ZnS量子点室温磷光法检测盐酸巴马汀

本文以3-巯基丙酸(3-Mercaptopropionic Acid,MPA)为稳定剂,采用水相合成法制备了Mn掺杂ZnS量子点(Mn∶ZnS QDs),基于Mn∶ZnS QDs的室温磷光性质,盐酸巴马汀(Palmatine Hydrochloride,PaH)可与Mn∶ZnS QDs发生静电作用,使得Mn∶ZnS QDs发生室温磷光猝灭效应,从而发展了一种高效、快速检测人体体液中痕量PaH的新方法。实验结果表明,当PaH的浓度在0.75~30μmol/L范围时,其浓度与室温磷光猝灭强度(ΔIRTP)呈良好的线性关系,相关系数为0.996,检出限为0.35μmol/L,加标回收率为94.0%~103.3%。     

基于碳量子点光活性模拟酶性能灵敏检测焦磷酸根离子

利用简单的水热法合成了具有良好水溶性、优良光活性模拟酶性质的碳量子点(CDs),该量子点在可见光照(λ≥400 nm)下可以催化氧化辣根过氧化物酶(HRP)的特征底物3,3,5,5-四甲基联苯(TMB),生成与HRP催化氧化相同的产物。铜离子可与CDs发生配位作用,使CDs聚集光诱导模拟酶的活性降低;焦磷酸根(ppi)存在时,铜离子与ppi配位生成Cu~(2+)-ppi复合物,从而使CDs分散模拟酶活性恢复。利用这一现象建立了一种比色检测ppi的方法,在最佳条件下,检测信号与ppi的浓度之间存在良好的线性关系,其线性范围为1.0×10~(-6)~5.0×10~(-3)mol/L,检出限为2.5×10~(-7)mol/L。将该方法应用于健康人血浆中ppi的检测,ppi的回收率为97.4%~104.8%,研究表明该比色传感器可用于人血浆中ppi的检测。     

Microwave-assisted synthesis of colorimetric and fluorometric dual-functional hybrid carbon nanodots for Fe3+ detection and bioimaging

Carbon nanodots (CDs) based fluorescent nanoprobes have recently drawn much attention in chemo-/bio-sensing and bioimaging. However, it is still challenging to integrate the colorimetric and fluorometric dual readouts into a single CD. Herein, novel hybrid CDs (HCDs) are prepared by a simple microwave-assisted reaction of citric acid (CA), branched polyethyleneimine (BPEI) and potassium thiocyanate (KSCN). As-prepared HCDs show extraordinary properties, including excitation-dependent emission, satisfactory fluorescence quantum yield (46.8%), excellent biocompatibility and optical stability. Significantly, the fluorescence intensity at 450 nm exhibits linear correlation over the Fe³⁺ concentration from 1 μmol/L to 150 μmol/L with a detection limit (LOD) of 52 nmol/L. Meanwhile, the solution color changes from colorless to orange, and the absorbance at 460 nm increased linearly with Fe³⁺ concentration ranging from 0.02 mmol/L to 5 mmol/L (LOD: 3.4 μmol/L). All the evidence illustrates that the HCDs can be conditioned for specific Fe³⁺ sensing with colorimetric and fluorometric dual readouts, which has also been verified with paper-based microchips. The possible mechanism is attributed to the specific interactions between surface functional groups on the HCDs and Fe³⁺. Additionally, the HCDs are successfully applied in sensing Fe³⁺ in wastewater and living cells, demonstrating its potential applications in future environment monitoring and disease diagnosis.     

毛细管区带电泳法拆分手性药物萘普生和氟联苯丙酸

 70-72 -------------------------------------------------------------------------------- 以β-环糊精(CD)作为手性选择剂 ,用毛细管区带电泳法成功地拆分了两种弱酸性药物萘普生(naproxen)和氟联苯丙酸(flurb iprofen),并比较了4种环糊精［β-环糊精(β-CD)、二甲基-β-环糊精( DM-β-CD)、羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)和三甲基-β-环糊精( TM-β-CD)］对手性拆分的影响,同时测定了萘普生对映体在不同环糊精中的出峰次 序。通过实验,发现对于此类化合物拆分的最佳pH值为5左右,即接近于该类化合物的pK a值。该方法适用于酸性手性药物的拆分。     

氮掺杂碳纳米粒子的制备及在游离氯检测中的应用

以蔗糖和尿素为前驱体,在油酸介质中通过溶剂热法一步合成了氮掺杂碳纳米粒子,量子产率为15.1％.基于次氯酸对氮掺杂碳纳米粒子的快速、高选择性猝灭,建立了定量测定水中游离氯含量的新方法.次氯酸浓度在0.05～25.00 μmol/L范围内与氮掺杂碳纳米粒子的荧光猝灭率呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为23 nmol/L.本方法可应用于实际水样中游离氯含量的测定.