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一种基于RhB@ZIF-8的比率型荧光探针及其在盐酸多西环素快速检测中的应用制造技术

技术编号:43099910 阅读:4 留言:0更新日期:2024-10-26 09:44
一种基于RhB@ZIF‑8的比率型荧光探针及其在盐酸多西环素快速检测中的应用,属于荧光传感检测技术领域。本发明专利技术通过在ZIF‑8骨架形成过程中原位包裹罗丹明B染料分子,构建比率荧光探针。以RhB@ZIF‑8为探针制备多色荧光传感试纸,应用于盐酸多西环素快速检测。将便携式传感器与荧光光学相结合,构建智能传感平台。可实现高灵敏度、实时的抗生素残留现场定量监测。由于分子内氢键的生成和Zn<supgt;2+</supgt;‑Dox配位螯合,限制了RhB@ZIF‑8的构象转变,导致RhB@ZIF‑8的荧光显著增强,随着盐酸多西环素浓度升高,紫外灯下呈现由粉红色变为黄色的视觉荧光变化。所述的荧光传感试纸具有良好的实用性和准确性。该方法具有良好的可视化效果,且灵敏度高、选择性好、抗干扰性能力强,检出限低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于rhb@zif-8的比率型荧光探针及其在盐酸多西环素快速检测中的应用,具体涉及一种基于rhb@zif-8的比率型荧光传感器以及对实际水样和鸡肉中盐酸多西环素残留进行高灵敏度的荧光可视化定量检测方法,属于荧光传感检测。


技术介绍

1、盐酸多西环素(dox)是一种四环素类广谱抑菌性抗生素,其抗菌谱与四环素基本相同,但抗菌力较四环素更强,被广泛应用于治疗多种需氧革兰阳性和革兰阴性菌感染。目前,已在诸多动物源性食品(如水产品、猪肉、乳制品等)中检测到包括四环素类抗生素在内的多种抗生素残留,由于抗生素不易被分解吸收,可经由食物链不断在生物体内富集,对人类健康构成极大威胁。因此,我们有必要开发有效的技术来检测、控制和消除抗生素残留带来的风险。

2、荧光传感技术以其可视性好、使用方便、灵敏度高、选择性好等优点越来越受到人们的重视。功能化荧光纳米材料的大量活性位点和广泛的表面修饰使它们成为分析物评估的理想选择。传统的荧光传感器如量子点和碳点通常具有毒性,并且它们的应用通常受到其非常宽的发射峰,缺乏明显的识别位点和具有挑战性的表面改性的限制。

3、因此,设计结构可调且安全可靠的荧光传感器并进一步拓宽其应用领域仍是迫切需要的。


技术实现思路

1、为了解决
技术介绍
中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种基于rhb@zif-8的比率荧光探针,用于高灵敏度定量可视化检测盐酸多西环素残留,构建可靠、方便、现场的盐酸多西环素残留分析平台。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种基于rhb@zif-8的比率型荧光探针,由罗丹明b染料分子通过分子内氢键修饰于zif-8孔径内部而制成。

3、一种本专利技术所述的基于rhb@zif-8的比率荧光探针的制备方法,通过在zif-8骨架形成过程中原位包裹罗丹明b染料分子制备荧光探针。

4、一种所述的基于rhb@zif-8的比率荧光探针的制备方法,具体包括如下步骤:

5、步骤1:zif-8的制备

6、将六水合硝酸锌(0.2231 g,0.75 mmol)、2-甲基咪唑(3.0788 g,37.5 mmol)分别加入4 ml和20 ml去离子水中。搅拌溶解后,将硝酸锌溶液与2-甲基咪唑溶液在常温条件下搅拌混合。持续搅拌1 min,观察到溶液由澄清迅速变成乳白色,继续搅拌5 min后,将悬浮液在11000 rpm下离心10 min,将得到的产品用去离子水清洗3次,再在60℃下真空干燥12h。

7、步骤2:染料后修饰rhb@zif-8复合材料的制备

8、将六水合硝酸锌(0.2231 g,0.75 mmol)、2-甲基咪唑(3.0788 g,37.5 mmol)分别加入4 ml和20 ml去离子水中,搅拌形成均匀溶液。在2-甲基咪唑溶液中加入罗丹明b(2ml,1 mm)溶液,室温下搅拌5 min后,再将硝酸锌溶液加入混匀。继续搅拌5 min后,将悬浮液在11000 rpm下离心10 min,将得到的产品用去离子水清洗3次,再在60℃下真空干燥12h。

9、步骤3:rhb@zif-8比率荧光探针的制备

10、将步骤2制备的rhb@zif-8粉末超声分散到去离子水中,得到浓度为1 mg/ml的均匀探针溶液备用。

11、优选的,步骤1中zif-8前驱体六水合硝酸锌、2-甲基咪唑分别加入去离子水中搅拌溶解,溶液溶解应充分,搅拌时间应15分钟。

12、优选的,步骤2中所述罗丹明b分子应先与2-甲基咪唑充分混合。

13、一种应用所述的基于rhb@zif-8的比率型荧光探针的rhb@zif-8多色纸基荧光传感器,以权所述的rhb@zif-8比率荧光探针行成探针溶液并作为喷墨打印墨水打印在试纸上制备rhb@zif-8多色纸基荧光传感器。

14、一种制备所述的rhb@zif-8多色纸基荧光传感器的方法,具体包括如下步骤:首先,用超纯水将商用喷墨打印机使用的普通墨水盒清洗干净,放入60℃烘箱中干燥。然后,将步骤3制备的1 mg/ml均匀探针溶液注入墨盒中,并将滤纸粘在a4纸上。最后,将探针溶液作为墨水反复打印在准备好的纸上,自然干燥后,将滤纸切成等大小的矩形滤纸条作为dox检测试纸备用,即为rhb@zif-8多色纸基荧光传感器。

15、优选的,所述滤纸应平铺,打印需多次以确保探针分布均匀,打印后的滤纸应自然晾干,保证纸张的平整度。

16、本专利技术的另一目的在于提供一种所述的基于rhb@zif-8的比率型荧光探针的多色纸基荧光传感器在盐酸多西环素快速检测中的应用,以所述比率荧光纳米传感器作为检测试剂,并制备便携式多色荧光传感试纸用于盐酸多西环素的可视化定量检测,具体包括如下步骤:

17、步骤一:盐酸多西环素的荧光探针检测

18、向所述比率荧光纳米探针体系中分别加入不同浓度的盐酸多西环素标准溶液,充分搅拌均匀,计算盐酸多西环素的最终浓度为0~7 μm。用365 nm激发光记录探针溶液在300~800 nm范围内的荧光光谱,通过建立荧光强度比与盐酸多西环素浓度之间的关系,实现盐酸多西环素的定量检测。同时借助紫外灯可呈现一系列不同荧光强度所对应的不同颜色变化-由紫(粉)红色变为黄色的视觉荧光变化,从而实现可视化检测。

19、步骤二:盐酸多西环素的多色纸基荧光传感器检测

20、实际环境中dox检测时,只需将样品待测液滴加到rhb@zif-8纸基荧光传感器即rhb@zif-8荧光试纸上,观察荧光颜色变化进行dox半定量检测。

21、优选的,所述dox的半定量检测,是通过与预先制备的具有dox浓度与颜色对应关系的试纸进行颜色比对后得到。

22、优选的,所述dox的半定量检测,365 nm为最佳激发波长,且检测时荧光变化在2秒内完成。

23、本专利技术中用荧光传感器检测盐酸多西环素的原理是由于rhb@zif-8中的zn2+与dox中-oh形成分子内氢键,以及与-nh2基团中的n原子发生螯合作用,形成金属配合物,限制了rhb@zif-8的构象转变,从而降低了荧光配合物的非辐射跃迁能量损耗,最终导致复合材料荧光强度和颜色的变化。通过建立荧光强度比与盐酸多西环素浓度的关系可实现对盐酸多西环素的定量检测。

24、本专利技术中,不断增加盐酸多西环素浓度,基于zn2+-dox黄色荧光配合物的形成,在紫外灯下呈现一系列荧光颜色的变化-由紫(粉)红色变为黄色的视觉荧光变化,从而可实现对盐酸多西环素的可视化检测。

25、1、本专利技术比率多色纸基荧光传感器检测盐酸多西环素,对比于其他单色荧光检测显示出了更丰富的颜色变化,有效避免了单色荧光强度的不稳定性问题,实现了可视化检测。

26、2、本专利技术荧光传感器颜色响应时间在两秒内完成,实现了快速检测。

27、3、本专利技术荧光光谱仪上对盐酸多西环素检测限为26 nm,低于盐酸多西环素残留允本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于RhB@ZIF-8的比率型荧光探针,其特征在于:由罗丹明B染料分子通过分子内氢键修饰于ZIF-8孔径内部而制得。

2.一种制备如权利要求1所述的基于RhB@ZIF-8的比率型荧光探针的方法,其特征在于:通过在ZIF-8骨架形成过程中原位包裹罗丹明B染料分子制备基于RhB@ZIF-8的比率荧光探针。

3.根据权利要求2所述的一种基于RhB@ZIF-8的比率型荧光探针的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种基于RhB@ZIF-8的比率型荧光探针的制备方法,其特征在于:步骤1中ZIF-8前驱体六水合硝酸锌、2-甲基咪唑分别加入去离子水中搅拌溶解,溶液应充分溶解,搅拌时间应15分钟。

5.一种应用如权利要求1所述的基于RhB@ZIF-8的比率型荧光探针的RhB@ZIF-8多色纸基荧光传感器,其特征在于:以所述的基于RhB@ZIF-8的比率荧光探针制备探针溶液并作为喷墨打印墨水打印在试纸上制备基于RhB@ZIF-8的多色纸基荧光传感器。

6.根据权利要求5所述的一种RhB@ZIF-8多色纸基荧光传感器的制备方法,其特征在于包括如下步骤:首先,用超纯水将商用喷墨打印机使用的普通墨水盒清洗干净,放入60℃烘箱中干燥;然后,将步骤3制备的1 mg/mL均匀探针溶液注入墨盒中,并将滤纸粘在A4纸上;最后,将探针溶液作为墨水反复打印在准备好的纸上,自然干燥后,将滤纸切成等大小的矩形滤纸条作为盐酸多西环素检测试纸备用,即为RhB@ZIF-8多色纸基荧光传感器。

7.根据权利要求6所述的RhB@ZIF-8多色纸基荧光传感器的制备方法,其特征在于:滤纸应平铺,打印需多次以确保探针分布均匀,打印后的滤纸应自然晾干,保证纸张的平整度。

8. 根据权利要求5~7任意一项所述的一种基于RhB@ZIF-8的比率型荧光探针的多色纸基荧光传感器在盐酸多西环素快速检测中的应用,其特征在于具体包括如下步骤:

9.根据权利要求8所述的一种一种RhB@ZIF-8比率型荧光传感器在盐酸多西环素快速检测中的应用,其特征在于:步骤二中所述的盐酸多西环素半定量检测,是通过颜色-多西环素浓度对应关系比对后得到。

10. 根据权利要求8所述的一种一种RhB@ZIF-8比率型荧光传感器在盐酸多西环素快速检测中的应用,其特征在于:步骤二中所述的盐酸多西环素半定量检测,365 nm为最佳激发波长,且检测时荧光变化在2秒内完成。

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【技术特征摘要】

1.一种基于rhb@zif-8的比率型荧光探针,其特征在于:由罗丹明b染料分子通过分子内氢键修饰于zif-8孔径内部而制得。

2.一种制备如权利要求1所述的基于rhb@zif-8的比率型荧光探针的方法,其特征在于:通过在zif-8骨架形成过程中原位包裹罗丹明b染料分子制备基于rhb@zif-8的比率荧光探针。

3.根据权利要求2所述的一种基于rhb@zif-8的比率型荧光探针的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种基于rhb@zif-8的比率型荧光探针的制备方法,其特征在于:步骤1中zif-8前驱体六水合硝酸锌、2-甲基咪唑分别加入去离子水中搅拌溶解,溶液应充分溶解,搅拌时间应15分钟。

5.一种应用如权利要求1所述的基于rhb@zif-8的比率型荧光探针的rhb@zif-8多色纸基荧光传感器,其特征在于:以所述的基于rhb@zif-8的比率荧光探针制备探针溶液并作为喷墨打印墨水打印在试纸上制备基于rhb@zif-8的多色纸基荧光传感器。

6.根据权利要求5所述的一种rhb@zif-8多色纸基荧光传感器的制备方法,其特征在于包括如下步骤:首先,用超纯水将商用喷墨打印机使用...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋长龙徐诗皓杨亮林丹
申请(专利权)人:中国科学院合肥物质科学研究院
类型:发明
国别省市:

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