一种硅掺杂碳量子点、制备方法及其在尿液中巯基化合物含量检测中的应用与流程

本发明涉及一种碳量子点，具体涉及一种硅掺杂碳量子点、制备方法及其在尿液中巯基化合物含量检测中的应用，属于医学检测。

背景技术：

1、巯基化合物广泛分布在细胞膜、细胞质和细胞核中，在各种组织、细胞代谢的调节上起着重要作用。巯基化合物的活性和数量的变化会引起相应的机能和代谢改变。泌尿系统和生殖系统癌变后(早中晚期)会使巯基分子不可逆的脱落进入尿液中排出体外，而正常情况下尿中不会有巯基化合物，因此检测尿液中的巯基化合物含量，可用于泌尿系统和生殖系统肿瘤的筛查和诊断。

2、专利cn107576652b公开了一种尿液中巯基化合物的检测试剂，包括体积比为1∶1∶2的测试剂、对照试剂、显色试剂；测试剂为纯化水，对照试剂为含汞化合物、含镉化合物的水溶液，显色试剂为含磷钨酸、磷钼酸、含锂化合物的显色缓冲溶液；制备方法包括，(1)测试剂的分装；(2)对照试剂的制备：将含汞化合物、含镉化合物溶解于纯化水中；(3)显色试剂的制备：将磷钨酸、磷钼酸、含锂化合物混合水溶液与缓冲溶液混合。

3、目前最常见的巯基化合物检测方法是利用其还原能力，使磷钨酸变为成钨蓝而呈蓝色测定尿中巯基物含量。因磷钨酸试剂必须在酸性环境中才有良好的呈色反应，故以醋酸盐缓冲液将溶液ph调至3-5左右。但在此条件下尿液中存在的尿酸、维生素等也能使磷钨酸还原，故有干扰。此外，这种检测方法的灵敏度较差，极大的影响了临床应用。

4、因此，有必要提供一种新的检测方法解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种硅掺杂碳量子点、制备方法及其在尿液中巯基化合物含量检测中的应用，通过新合成碳量子点作为荧光指示剂，利用铜离子对碳量子点淬灭，巯基化合物对荧光恢复作用实现了尿液中巯基化合物的检测。

2、为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

3、1、一种硅掺杂碳量子点的制备方法，具体步骤如下：

4、步骤s1，先将3-氨丙基三乙氧基硅烷和直接红溶于超纯水中，得到溶液；

5、步骤s2，接着将溶液转移至水热反应釜中，160～200℃反应4～6小时，自然冷却至室温，得到淡黄色液体，即为所述的硅掺杂碳量子点si-cds。

6、优选的，步骤s1中，3-氨丙基三乙氧基硅烷、直接红、超纯水的配比为2ml：6mg：20ml。

7、2、一种硅掺杂碳量子点，是通过上述制备方法得到的。

8、优选的，所述硅掺杂碳量子点具有最大荧光强度的激发波长在325nm处，具有最大荧光强度的发射波长在435nm处。

9、3、上述一种硅掺杂碳量子点在尿液中巯基化合物含量检测中的应用。

10、4、基于前述硅掺杂碳量子点的一种尿液中巯基化合物含量的检测方法，具体步骤如下：

11、(1)先将前述硅掺杂碳量子点利用超纯水稀释10倍得到碳量子点稀释液，接着加入硫酸铜溶液和pbs缓冲溶液，得到预混液；

12、(2)再将不同浓度的还原型谷胱甘肽溶液与预混液混合，20～40℃反应4～10分钟，绘制还原型谷胱甘肽溶液浓度的对数与荧光淬灭率关系的标准曲线；

13、(3)然后将尿液样本稀释后替换还原型谷胱甘肽溶液，与预混液混合，在20～40℃条件下反应4～10分钟，检测荧光强度值，并根据标准曲线确定尿液样本中巯基化合物的含量。

14、优选的，步骤(1)中，碳量子点稀释液、硫酸铜溶液、pbs缓冲溶液的体积比为2ml：50μl：500μl，硫酸铜溶液的浓度为6mmol/l，pbs缓冲溶液的ph为8～11。

15、进一步优选的，pbs缓冲溶液的ph为9。

16、优选的，步骤(2)和步骤(3)中反应温度均为30℃。

17、优选的，步骤(2)和步骤(3)中反应时间为6～10分钟。

18、本发明的有益效果：

19、本发明将3-氨丙基三乙氧基硅烷和直接红溶于超纯水中，得到溶液；接着将溶液转移至水热反应釜中，水热反应，自然冷却至室温，得到淡黄色液体，即为一种硅掺杂碳量子点si-cds。该碳量子点可用于检测尿液中巯基化合物含量，碳量子点作为荧光指示剂，利用铜离子对碳量子点淬灭，巯基化合物对荧光恢复作用实现了尿液中巯基化合物的检测，具有检测速度快、灵敏度高等特点。

20、还原型谷胱甘肽是含有巯基(sh)的三肽类化合物，本发明将还原型谷胱甘肽作为巯基化合物检测的标准物使用。

技术特征：

1.一种硅掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，3-氨丙基三乙氧基硅烷、直接红、超纯水的配比为2ml：6mg：20ml。

3.一种硅掺杂碳量子点，其特征在于，是通过上述制备方法得到的。

4.根据权利要求3所述的一种硅掺杂碳量子点，其特征在于，所述硅掺杂碳量子点具有最大荧光强度的激发波长在325nm处，具有最大荧光强度的发射波长在435nm处。

5.权利要求3所述一种硅掺杂碳量子点在尿液中巯基化合物含量检测中的应用。

6.基于权利要求3所述硅掺杂碳量子点的一种尿液中巯基化合物含量的检测方法，其特征在于，具体步骤如下：

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤(1)中，碳量子点稀释液、硫酸铜溶液、pbs缓冲溶液的体积比为2ml：50μl：500μl，硫酸铜溶液的浓度为6mmol/l，pbs缓冲溶液的ph为8～11。

8.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)中反应温度均为30℃。

9.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)中反应时间为6～10分钟。

技术总结
本发明公开了一种硅掺杂碳量子点、制备方法及其在尿液中巯基化合物含量检测中的应用，先将3‑氨丙基三乙氧基硅烷和直接红溶于超纯水中，得到溶液；接着将溶液转移至水热反应釜中，水热反应，自然冷却至室温，得到淡黄色液体，即为一种硅掺杂碳量子点Si‑CDs。该碳量子点可用于检测尿液中巯基化合物含量，碳量子点作为荧光指示剂，利用铜离子对碳量子点淬灭，巯基化合物对荧光恢复作用实现了尿液中巯基化合物的检测，具有检测速度快、灵敏度高等特点。

技术研发人员：许东,陈轶,乔匿骎,彭真,罗儒峰,邓圣旺,韦跃华
受保护的技术使用者：湖南智享未来生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13