基于铜纳米团簇多色荧光探针检测四环素类抗生素的研究

作     者：奚亚华 

作者单位：河南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：毕宁;贾磊

授予年度：2023年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

主      题：荧光传感器 铜纳米簇 多色荧光 四环素 金霉素 

摘      要：荧光传感器因其具有易于观察、操作便捷、特异性强等优势,已成为检测分析等多个研究领域的不二选择。铜纳米簇（CuNCs）因其具有荧光强、粒径小、生物相容性好和毒性低等优点,已逐渐成为研究者重点关注的发光材料,目前已被广泛应用于不同类型化学物质的检测分析中。不同类型的稳定剂会影响CuNCs的粒径尺寸和荧光强度,在本论文中选择稳定性好且富含氨基酸的牛血清白蛋白（BSA）合成CuNCs。因CuNCs独特的光电特性,荧光发射波长会随着反应条件变化而变化,所以可以在不同条件下检测四环素类抗生素。本研究主要内容如下: （1）采用氨基粘土（AC）对BSA稳定的蓝色荧光发射CuNCs进行表面改性（AC@BSA-CuNCs）,再利用辅助配体柠檬酸（Cit）与Eu3+螯合配位,形成配合物（Cit-Eu）将Eu3+接枝到AC@BSA-CuNCs表面构成多色荧光探针（AC@BSA-CuNCs-Cit-Eu）。当有四环素（TC）存在时,AC@BSA-CuNCs的蓝色荧光没有显著变化,而随着TC浓度的增加,由于TC与Eu3+之间的能量转移,使Eu3+的特征红色荧光发射强度显著增大,在紫外灯（365 nm）的照射下,荧光颜色逐渐由蓝色变为红色;当TC浓度大于13μM时,TC与Eu3+的配位达到饱和,被CuNCs表面的BSA敏化,紫外灯下荧光颜色逐渐由红色变为绿色。该多色荧光探针具有超高灵敏度、大浓度范围、高可视化检测的优点,检测限低至3.04 n M,并成功应用于湖水、牛奶、蜂蜜和牛血清白蛋白等实际样品的检测研究中。此外,还开发了一种低成本、便捷的滤纸传感器,与智能手机的色度分析APP相结合对TC进行智能化检测。 （2）合成BSA稳定的红色荧光发射BSA-CuNCs作为多色荧光纳米探针,用于高灵敏、可视化检测金霉素（CTC）。CTC基于内滤效应促使BSA-CuNCs的红色荧光发生猝灭,而CTC可进入到BSA构造出的三维疏水腔中被BSA敏化,使CTC在535 nm处荧光发射强度增大,在紫外灯下呈现出绿色荧光发射。检测范围为0～70μM,检测限为12.01 n M,同时能够在多种具有相似结构的抗生素中高选择性的检测CTC。在蜂蜜、牛奶、湖水和牛血清白蛋白等四种样品中对CTC具有良好的检测效果。此外借助聚乙烯醇树脂（PVA）发光薄膜和智能手机APP,完成了对CTC的智能可视化检测。图50幅,表9个,参考文献182篇。