氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点CPCG及制备方法与制备谷氨酸钠检测试剂上的应用与流程

本发明涉及识别结合和用于光学检测人体和哺乳动物所必须的氨基酸组氨酸的分子检测技术领域，特别涉及一种氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点cpcg及其制备方法与制备谷氨酸钠荧光检测试剂上的应用。

背景技术：

l-谷氨酸钠是脊椎动物中枢神经系统一种兴奋性神经递质，是一种强效的神经兴奋性氨基酸，与一定的行为方式有关如攻击性行为视觉任务学习、肌肉僵硬和逆行性遗忘([compagnone,d.,federici,g.,massoud,r.,etal.clin.chem.1992,38,2306–2310.jgordon,.a.nat.neurosci.2010,13,2–4.jamal,m.,hasan,mathewson,m.,a.,etal.biosens.bioelectron.2013,40,213–218.).l-谷氨酸钠在食品加工、临床应用也有重要用途。但是谷氨酸钠摄取太多会引起头疼、恶心(chang,k.s.,chang,c.k.,chou,s.f.,etal,biosens.bioelectron.2007,22,2914–2920.jamal,m.,xu,j.,razeeb,k.m.biosens.bioelectron.2010,26,1420–1424.)。当前世界上检测谷氨酸钠的方法有多种，包括电化学分析法，电泳，高效液相色谱等方法，但这些方法所用设备昂贵，操作复杂、耗时，需要专业的工作人员。荧光光度法灵敏度高测试简单。科研工作者利用基因编码的cfp/yfp检测谷氨酸钠以及用谷氨酸钠受体去检测谷氨酸钠。但这些方法因化合物在水中溶解性低或合成方法复杂而相应发展缓慢。

技术实现要素：

为了克服以上方法的缺陷，特别是在水溶性和环境友好性方面的问题，本发明提供了一种氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点cpcg及其制备方法与制备谷氨酸钠荧光检测试剂上的应用。

本发明采用的技术解决方案是：一种氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点cpcg，所述的氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点cpcg的结构式如下：

。

一种氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点cpcg的制备方法，包括以下步骤：

（1）氧杂蒽酮希夫碱cp的合成：

将1-1.5g的壳聚糖置放于含有1-5%醋酸的100ml水溶液中，匀速搅拌12-24h后，将溶液转移至三颈瓶中，逐滴滴入含有0.1-0.3g1-氯-4-丙氧基硫杂蒽-9-酮的100-150ml乙醇溶液，再逐滴滴入2-3ml的冰醋酸，混合物于60-70℃加热搅拌20-24h后，停止搅拌，冷至室温后用naoh溶液中和至溶液呈中性，过滤，洗涤，干燥，得到氧杂蒽酮希夫碱cp；

（2）氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点cpcg的合成：

将0.1-0.5g的氧杂蒽酮希夫碱cp置于100mlph为4-6的醋酸水溶液中，搅拌至其分散均匀，取2.0-4.0mg/ml的石墨烯量子点水溶液30-50ml置于100ml的烧杯中，滴加0.1-0.5ml的n-羟基琥珀酰亚胺与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的混合溶剂做催化剂，静置活化10-30min后，逐滴加入上述分散均匀的氧杂蒽酮希夫碱cp溶液，30-40℃水浴中加热超声均匀分散10-20分钟，水浴45-55℃加热5-24h后常温避光搅拌24小时，反应结束将产物置于分子量1000的透析袋中于1000ml去离子水中透析三天，每隔3小时换水一次，得到所述的氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点cpcg。

所述的加入的壳聚糖的粘度为100-200mpa.s。

一种氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点cpcg在制备谷氨酸钠荧光检测试剂上的应用。

所述的谷氨酸钠荧光检测试剂通过以下步骤制备：将权利要求1所述的氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点cpcg，溶于水或醇水溶液，配成氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点cpcg质量浓度为0.02~2.0mg/ml的谷氨酸钠荧光检测试剂溶液。

所述的谷氨酸钠荧光检测试剂中氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点cpcg质量浓度为0.025~0.10mg/ml。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点cpcg及其制备方法与制备谷氨酸钠荧光检测试剂上的应用，将氧杂蒽酮希夫碱引入到水溶性强的纳米量子点，具体地例如将1-氯-4-丙氧基硫杂蒽-9-酮与壳聚糖反应合成的希夫碱引入到石墨烯量子点上，获得了水溶性强、对谷氨酸钠选择性高的氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点，其合成方法简单、条件温和、产物易得，将该化合物用于本发明的谷氨酸钠检测获得良好效果，不受其它常规共存生物分子，例如甘氨酸、精氨酸、蛋氨酸、葡萄糖，氨基葡萄糖等物质的影响，具有高的选择性。荧光分光光度计操作方便，样品荧光信号明显。本发明的技术效果是明显的，并提供了一种高选择性高灵敏度测试谷氨酸钠的方法。

附图说明

图1为实施例2的化合物cpcg对谷氨酸钠不同浓度的荧光强度响应。

图2为实施例2的化合物cpcg在5倍干扰物质存在下对谷氨酸钠的荧光响应；其中1为谷氨酸钠，2为葡萄糖，3为氨基葡萄糖，4为甘氨酸，5为蛋氨酸，6为精氨酸，7为亮氨酸，8为麦芽糖，9为乳糖，10为苏氨酸，11为缬氨酸，12为异亮氨酸，13为蔗糖，其中图中每组中，棒状标低的为干扰物质的响应，高的为加入谷氨酸钠后的响应。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明内容，用具体实施例说明如下，具体实施例不限定本发明内容范围。

实施例1

氧杂蒽酮希夫碱(简称:cp)的合成

（1）将1g的壳聚糖（粘度为100-200mpa.s）置放于含有1%醋酸的100ml水溶液中，匀速搅拌24h后，将溶液转移至三颈瓶中，逐滴滴入含有0.3g1-氯-4-丙氧基硫杂蒽-9-酮的100ml乙醇溶液，再逐滴滴入3ml的冰醋酸，混合物于70ºc加热搅拌20h后，停止搅拌，冷至室温后用naoh溶液中和至溶液呈中性，过滤，洗涤，干燥，得到化合物cp。

（2）将1.5g的壳聚糖（粘度为100-200mpa.s）置放于含有5%醋酸的100ml水溶液中，匀速搅拌12h后，将溶液转移至三颈瓶中，逐滴滴入含有0.1g1-氯-4-丙氧基硫杂蒽-9-酮的150ml乙醇溶液，再逐滴滴入2ml的冰醋酸，混合物于60ºc加热搅拌24h后，停止搅拌，冷至室温后用naoh溶液中和至溶液呈中性，过滤，洗涤，干燥，得到化合物cp。

实施例2

化合物cpcg的合成

（1）将0.1g的化合物cp置于100mlph为6的醋酸水溶液中，搅拌至其分散均匀。取2.0mg/ml的石墨烯量子点水溶液30ml置于100ml的烧杯中，滴加0.1ml的n-羟基琥珀酰亚胺与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的混合溶剂做催化剂，静置活化10min后，逐滴加入上述分散均匀的cp溶液，40℃水浴中加热超声均匀分散10分钟，水浴55℃加热5h后常温避光搅拌24小时，反应结束将产物置于分子量1000的透析袋中于1000ml去离子水中透析三天，每隔3小时换水一次，得到用于检测谷氨酸钠的氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点。

（2）将0.5g的化合物cp置于100mlph为4的醋酸水溶液中，搅拌至其分散均匀。取4.0mg/ml的石墨烯量子点水溶液50ml置于100ml的烧杯中，滴加0.5ml的的n-羟基琥珀酰亚胺与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的混合溶剂做催化剂，静置活化30min后，逐滴加入上述分散均匀的cp溶液，30℃水浴中加热超声均匀分散20分钟，水浴45℃加热24h后常温避光搅拌24小时，反应结束将产物置于分子量1000的透析袋中于1000ml去离子水中透析三天，每隔3小时换水一次，得到用于检测谷氨酸钠的氧杂蒽酮希夫碱改性的石墨烯量子点。

实施例3（选择性实验）

荧光实验中化合物cpcg配成0.03mg/ml水溶液储备液，生物分子选用甘氨酸、葡萄糖，氨基葡萄糖、谷氨酸钠、麦芽糖、乳糖、蔗糖、果糖等物质，所有实验用的溶液都为新配置，并立即实验。在426nm发射，生物分子分别测试，实验中取储备液2.5ml，分别加入1m的生物分子溶液。测试其荧光光谱。

实施例4干扰物质共存检测谷氨酸钠实验

荧光实验中化合物cpcg配成0.03mg/ml的水溶液。谷氨酸钠配成1m的标准储备液。作为干扰物质的生物分子选用甘氨酸、精氨酸、葡萄糖，氨基葡萄糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖、果糖等物质。所有实验用的溶液都为新配置，并立即实验。干扰物质实验中，先在0.03mg/ml的cpcg的水溶液中加入5倍的干扰物质，测其荧光，再加入1m的谷氨酸钠,测其荧光变化。于426nm处检测荧光变化。

本发明的方法测试谷氨酸钠，不受其它常规共存生物分子，例如甘氨酸、精氨酸、蛋氨酸、葡萄糖，氨基葡萄糖等物质的影响，具有高的选择性。荧光分光光度计操作方便，样品荧光信号明显。本发明的技术效果是明显的，并提供了一种高选择性高灵敏度测试谷氨酸钠的方法。

本发明机理：由于谷氨酸钠与该化合物氢键作用，引起分子中电子能量的变化而发生荧光强度的变化，达到检测谷氨酸钠的目的。而葡萄糖，氨基葡萄糖、甘氨酸、乳糖、麦芽糖、果糖等物质不能与其作用产生荧光强度的变化。表明该化合物cpcg对谷氨酸钠具有高选择性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。