一种基于硫量子点的荧光探针及其应用

本发明属于分析化学，具体涉及一种基于硫量子点的荧光探针及其应用。

背景技术：

1、铅(pb2+)是最有毒的重金属之一，其生物半衰期比其他重金属的半衰期长且与红细胞高度相容，即使在很低的剂量下也可以通过血液流动运输至人体各器官，会对骨骼、大脑、肾脏、肝脏、中枢神经系统、心血管系统和免疫系统产生不良影响，尤其是婴幼儿。自然过程和人类活动(包括燃料燃烧，工业污染)都会将铅释放到环境中，这主要会造成饮用水和其他自然水资源受到铅的污染，由于饮用水是人类日常生活的必需品，所以对水样中的pb2+检测是很有必要的。

2、恩诺沙星(enr)是第三代氟喹诺酮类药物，是一种兽用的广谱抗生素，它对革兰氏阳性菌和革兰阴性菌都有很好的抑制作用。然而enr进入动物体内后并不能完全被动物吸收，其中一些残留的enr会随着动物的尿液和粪便排放到环境中，造成水和土壤系统的污染，并且残留的enr会被水中的鱼类等水生生物所吸收，继而通过水产品传递给人类，造成患者的抗菌耐药性治疗效果下降。因此，探索一种高效的pb2+和恩诺沙星的同时检测方法具有重要的意义。

3、迄今为止，常用于检测pb2+和enr的方法有，石墨炉原子吸收光谱法(gf aas)，电感耦合等离子体质谱法(icp-ms)，高效液相色谱法(hplc)，液相色谱串联质谱法(lc-ms/ms)，薄层色谱法(tlc)，毛细管电泳法(ce)。然而这些方法存在着样品前处理过程和仪器操作复杂，仪器昂贵，测试成本高等问题。因此，亟需一种快速简单，灵敏，检测成本低的新方法实现对pb2+和enr的检测。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于硫量子点的荧光探针及其应用。本发明以升华硫为原料和peg-400为钝化剂合成了稳定性好，光学性能良好的水溶性sqds，并构建了基于sqds的荧光探针应用于实际水样中pb2+和enr的检测。

2、为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、本发明提供了一种基于硫量子点的荧光探针，其制备方法为：将升华硫粉末、氢氧化钠、peg-400与超纯水混合，高温回流至升华硫粉末逐渐溶解，离心收集上清液，即得到基于硫量子点的荧光探针溶液。

4、进一步的，所述升华硫粉末、氢氧化钠、peg-400的添加比例分别为超纯水体积的2％～3％、5％～10％、5％～8％。

5、进一步的，所述硫量子点的粒径分布为3.8nm-8.8nm，其量子产率大于5％。

6、本发明还提供了所述的基于硫量子点的荧光探针在检测水样中pb2+和/或enr中的应用。

7、进一步的，所述检测步骤为：将权利要求1所述的荧光探针，与pbs缓冲液和经过滤的待测水样，充分摇匀后静置，在λex＝410nm的激发波长下测定水样的荧光发射光谱。

8、进一步的，所述荧光探针检测水样中pb2+和/或enr时，同时使用浓度为40μm，60μm，80μm的pb2+标液和浓度为200μm，300μm，400μm的enr标液进行加标回收实验。

9、进一步的，所述荧光探针、待测水样和pbs缓冲液的体积比为1:2:5。

10、进一步的，所述pbs缓冲液的ph为7；在检测水样中pb2+时，静置时间为5min；检测水样中enr时，静置时间为20min。

11、进一步的，所述荧光探针检测pb2+的检出限为1.90μm，线性范围为20μm至250μm。

12、进一步的，所述荧光探针检测enr的检出限为4.69μm，线性范围为100μm-600μm。

13、本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

14、铅(pb2+)和恩诺沙星(enr)的过量摄入都会对人类健康产生不良影响，所以pb2+和enr的定量监测是很重要的。本发明以升华硫为原料和peg-400为钝化剂，采用“自上向下”法合成了绝对量子产率为6.39％的硫量子点，由于静态猝灭效应的存在，sqds的荧光能被pb2+所猝灭。另外由于pb2+和enr之间的配位作用，pb2+对sqds的猝灭作用消除，荧光恢复，实现了sqds对pb2+和enr的同时检测，进而建立了一种基于sqds的快速、灵敏检测pb2+和enr的荧光探针，其灵敏度高，选择性好。在最佳实验条件下，sqds检测pb2+和enr的线性范围分别是20-250μm和100-600μm，检出限分别为1.90μm和4.69μm。此外，将sqds荧光探针应用于实际河水样品中pb2+和enr的检测，获得了较好的回收率，和较小的rsd％，也证实sqds作为荧光探针在实际应用中具有广阔的前景。

技术特征：

1.一种基于硫量子点的荧光探针，其特征在于，所述荧光探针制备方法为：将升华硫粉末、氢氧化钠、peg-400与超纯水混合，高温回流至升华硫粉末逐渐溶解，离心收集上清液，即得到基于硫量子点的荧光探针溶液。

2.根据权利要求1所述的基于硫量子点的荧光探针，其特征在于，所述升华硫粉末、氢氧化钠、peg-400的添加比例分别为超纯水体积的2％～3％、5％～10％、5％～8％。

3.根据权利要求1所述的基于硫量子点的荧光探针，其特征在于，所述硫量子点的粒径分布为3.8nm-8.8nm，其量子产率大于5％。

4.权利要求1-3任一项所述的基于硫量子点的荧光探针在检测水样中pb2+和/或enr中的应用。

5.根据权利要求4的应用，其特征在于，所述检测步骤为：将权利要求1所述的荧光探针，与pbs缓冲液和经过滤的待测水样，充分摇匀后静置，在λex＝410nm的激发波长下测定水样的荧光发射光谱。

6.根据权利要求5的应用，其特征在于，所述荧光探针检测水样中pb2+和/或enr时，同时使用浓度为20μm，40μm，60μm的pb2+标液和浓度为200μm，300μm，400μm的enr标液进行加标回收实验。

7.根据权利要求4的应用，其特征在于，所述荧光探针、待测水样和pbs缓冲液的体积比为1:2:5。

8.根据权利要求4的应用，其特征在于，所述pbs缓冲液的ph为7；在检测水样中pb2+时，静置时间为5min；检测水样中enr时，静置时间为20min。

9.根据权利要求4的应用，其特征在于，所述荧光探针检测pb2+的检出限为1.90μm，线性范围为20μm至250μm。

10.根据权利要求4的应用，其特征在于，所述荧光探针检测enr的检出限为4.69μm，线性范围为100μm-600μm。

技术总结
本发明公开了一种基于硫量子点的荧光探针及其应用。所述荧光探针通过将升华硫粉末、氢氧化钠、PEG‑400与超纯水混合，高温回流至升华硫粉末逐渐溶解，离心后收集得到，所述的硫量子点绝对量子产率为6.39％。由于Pb<supgt;2+</supgt;和ENR之间的配位作用，Pb<supgt;2+</supgt;对SQDs的猝灭作用消除，荧光恢复，实现了荧光探针对Pb<supgt;2+</supgt;和ENR的同时检测，其灵敏度高，选择性好。此外，将基于硫量子点的荧光探针应用于实际河水样品中Pb<supgt;2+</supgt;和ENR的检测，获得了较好的回收率，和较小的RSD％，其在实际应用中具有广阔的前景。

技术研发人员：刘永,黄安琪,温晓东,杨盛春,胡侃,杨晓芳,夏婷,张蕊,邓庆文,郝芳芳,段镇娟
受保护的技术使用者：大理大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12