一种用于检测氰根离子的比率型荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于检测氰根离子的比率型荧光探针的制备方法及氰根离子的检测方法，纳米荧光探针的制备方法包括以下步骤：1）以

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测氰根离子的比率型荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及纳米复合材料
、
离子检测与荧光探针
，具体涉及一种用于检测氰根离子的比率型荧光探针及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]氰根离子在生理系统中存在极端毒性，会对包括人类在内的生物体产生致命影响
。
研究表明，微量氰根离子侵入人体，能强烈结合细胞色素
C
活性位点，抑制线粒体电子转运链，导致氧化代谢和氧利用降低，引起一系列疾病
。
在生产过程中，氰化物被广泛应用于工业领域，如电镀
、
冶金
、
有机化学品生产等，由此产生的含氰工业废弃物
/
废水严重污染环境安全，威胁生物健康
。
目前，世界各国对氰根离子浓度进行设限，世界卫生组织提出饮用水中氰根离子含量限值为
1.9
μ
M
，我国在
《
水污染物排放标准
》(GB8978
‑
1996)
中规定废水中氰根离子的排放浓度不得超过
0.5mg/L。
在此背景下，构建适用于痕量氰根离子的高效分析方法，探明氰根离子物质组分变化的基本规律是发展氰化物深度去除技术的前提与基础
。
[0003]目前对检测氰根离子的常规方法多采用滴定分析法
、
电化学法
、
气相色谱法
、
有机荧光探针法和比色探针法
。
色谱
、
电化学等精密仪器技术虽可获得较为丰富的物质组分信息，但其方法学建立相对复杂，且对专业人员有较高要求
。
因此，建立适用于企业及现场分析的快速
、
高效氰根离子识别方法具有重要意义和现实需求
。
荧光探针法因其高灵敏度
、
肉眼容易检测
、
方便和快速响应等特性使其在小分子识别方向受到关注
。
荧光探针检测阴离子的原理主要是，识别位点的荧光基团与检测阴离子的特异性反应，导致荧光信号改变，实现对阴离子的定性定量分析
。Rao
等合成了一种吡啶腙取代萘酰亚胺化合物
4a
‑
E(Analyst,145(3),1062
‑
1068)
，
Maurya
等合成了9′‑
氟
‑3‑
甲基化螺内酯化合物
L4(InorgChim Acta,499,119
‑
156)
，
4a
‑
E
和
L4
可作为荧光化学传感器检测水环境中的氰根离子
。
然而，大部分氰根离子检测探针合成复杂，检测选择性敏感，受检测复杂共存基质环境影响大，很难实现真实污废水样中氰根离子的高效准确检测
。
因此，迫切需要设计开发一种简单高效
、
灵敏度高
、
抗干扰性强的用于氰根离子检测的荧光探针
。
[0004]已有研究表明，罗丹明
B(RITC)
功能化的金纳米粒子
(AuNPs)
用于构建小分子化合物的荧光检测传感器
。
当
RB
分子通过静电相互作用吸附在
AuNPs
的表面上时，通过荧光共振能量转移，荧光被显着淬灭
。
然而，纳米材料的尺寸小
、
表面能大，在制备过程中很容易团聚，所以在制备纳米材料时选择合适的分散剂及稳定剂尤为重要
。
聚酰胺基
‑
胺树状大分子
(PAMAM)
因其具有完美的球状结构
、
单分散性以及良好水溶性
、
非免疫原性和易官能化等特点，得到了研究者们极大的重视和广泛的关注
。
结构上，其分子内存在空腔，可作为形成贵金属纳米粒子
AuNPs
的外部模板，稳定高反应活性的
AuNPs
，并通过尺寸排阻效应增强体系抗干扰能力；进一步的，其树状末端的胺基可通过静电相互作用结合荧光基团，降低荧光探针制备难度，提高检测灵敏度和准确性
。
迄今为止，现有技术中尚缺失将
PAMAM
作为荧光探针合成材料用于氰根离子检测的可靠技术方案
。

技术实现思路

[0005]针对上述
技术介绍
中存在的问题，本专利技术设计的目的在于提供一种用于检测氰根离子的比率型荧光探针
、
制备方法及氰根离子的检测方法，具体通过以下技术方案加以实现：
[0006]用于检测氰根离子的比率型荧光探针，该探针为罗丹明
‑
B
‑
异硫氰酸酯
RITC
功能化的聚酰胺基
‑
胺树枝状大分子
PAMAM
，内部封装有金纳米颗粒
AuNPs
，该探针记为
R
‑
PAMAM
‑
Au。
[0007]用于检测氰根离子的比率型荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008]1)
以聚酰胺基
‑
胺树枝状大分子
PAMAM
为模板，表面接枝罗丹明
‑
B
‑
异硫氰酸酯
RITC
，得到
R
‑
PAMAM
前驱体材料；
[0009]2)
在制得的
R
‑
PAMAM
前驱体材料内部原位合成纳米金颗粒
AuNPs
，制备具有三维结构和大比表面积的
R
‑
PAMAM
‑
Au
纳米复合材料
。
[0010]进一步地，步骤
1)
中
R
‑
PAMAM
前驱体材料的具体制备过程为：将所需数量的聚酰胺基
‑
胺树枝状大分子
PAMAM
和罗丹明
‑
B
‑
异硫氰酸酯
RITC
溶解在甲醇或乙醇中，溶液覆盖锡纸搅拌过夜；后减压蒸发甲醇或乙醇，所得产物溶于脱脂剂，放入透析管的缓冲溶液中过滤多余的
RITC
；透析后减压蒸发，制备得到
R
‑
PAMAM。
[0011]进一步地，所述聚酰胺基
‑
胺树枝状大分子
PAMAM
选用第2代
‑
第8代
PAMAM
，优选第5代
‑
第8代
PAMAM。
[0012]进一步地，所述罗丹明<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于检测氰根离子的比率型荧光探针，其特征在于，该探针为罗丹明
‑
B
‑
异硫氰酸酯
(RITC)
功能化的聚酰胺基
‑
胺树枝状大分子
(PAMAM)
，内部封装有金纳米颗粒
(AuNPs)
，该纳米荧光探针记为
R
‑
PAMAM
‑
Au。2.
一种如权利要求1所述的用于检测氰根离子的比率型荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)
以聚酰胺基
‑
胺树枝状大分子
PAMAM
为软模板，表面接枝罗丹明
‑
B
‑
异硫氰酸酯
(RITC)
，得到
R
‑
PAMAM
前驱体材料；
2)
在制得的
R
‑
PAMAM
前驱体材料内部原位还原合成纳米金颗粒
AuNPs
，制备具有三维结构和大比表面积的
R
‑
PAMAM
‑
Au
纳米复合材料
。3.
如权利要求2所述的用于检测氰根离子的比率型荧光探针的制备方法，其特征在于步骤
1)
中
R
‑
PAMAM
前驱体材料的具体制备过程为：将所需数量的聚酰胺基
‑
胺树枝状大分子
(PAMAM)
和罗丹明
‑
B
‑
异硫氰酸酯
(RITC)
溶解在甲醇或乙醇中，溶液覆盖锡纸搅拌过夜；后减压蒸发甲醇或乙醇，所得产物溶于脱脂剂，放入透析管的缓冲溶液中过滤多余的
RITC
；透析后减压蒸发，制备得到
R
‑
PAMAM。4.
如权利要求3所述的用于检测氰根离子的比率型荧光探针的制备方法，其特征在于所述聚酰胺基
‑
胺树枝状大分子
PAMAM
选用为第2代
‑
第8代
PAMAM。5.
如权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宁怡，吕思捷，潘丙军，宣淳炜，金家辉，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：