CN108414508B - 一种光学纳米试剂盒及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学纳米试剂盒及其应用，其试剂盒是在缓冲溶液中将镧系掺杂的上转换纳米粒子上引入四苯基卟啉水合物，镧系掺杂的上转换纳米粒子的发射光谱与四苯基卟啉水合物的吸收光谱发生重叠，两者之间发生能量共振转移，镧系掺杂的上转换纳米粒子的荧光发生淬灭而构成；该试剂盒为比色和荧光双模式，用于Cu²⁺的便捷检测，具有高灵敏度和选择性。

Description

一种光学纳米试剂盒及其应用

技术领域

本发明涉及分析化学技术领域，具体涉及一种基于镧系掺杂纳米粒子与卟啉之间的相互作用构成的光学纳米试剂盒，该试剂盒能够通过荧光比色双模式检测铜离子。

背景技术

铜离子(Cu²⁺)在很多生物进程中扮演着很重要的作用。每天低于0.9毫克的Cu²⁺是必须的微量营养物质，但是短时间内Cu²⁺的浓度增加会损伤肝脏和肾脏。在细胞内环境的稳态中，Cu²⁺的调节紊乱，会导致细胞坏死、神经退行性疾病和阿尔兹海默症等疾病的发生。根据美国环境保护署规定，饮用水中Cu²⁺的浓度必须低于20μM。因此，Cu²⁺的检测技术在环境保护和生物监测方面具有重要的实际意义。

研究表明，众多方法可以用于检测Cu²⁺，例如电化学法、电感耦合等离子体质谱、原子发射光谱法和吸收光谱法等。然而，这些方法对于均相中原位和实时的检测多数是复杂的、耗时的、不切实际的。因此，研发一种简易便携、高通量的检测Cu²⁺的方法是非常必要的。

由于比色法和荧光法能够达到快速而简单的实现实时监控检测过程，并且具有良好的重现性，在检测铜离子方面已经引起相当广泛的注意。例如，基于在密度控制的等离子体核心卫星策略纳米组装而研发的比色法检测Cu²⁺、利用镧系配位聚合物纳米粒子设计的荧光检测Cu²⁺的实验都已经被报道过。尽管比色法和荧光法在检测Cu²⁺方面已经取得了令人瞩目的成就，但是还是存在一些不足之处，比如复杂的合成过程和有限的检测范围。因此，开发一种比色和荧光双模式的光学实验检测Cu²⁺的方法是非常有意义的。镧系掺杂的纳米粒子由于其优异的时间分辨和上转换发光等特性而在多领域得到广泛应用。特别是上转换发光纳米材料，可以长波长的光(近红外光)转换成短波长的光(可见光)，基于双光子和多光子机制，它具有大的反Stokes位移、低漂白性、窄的发射峰等众多优点。近年来，利用上转换纳米材料作为能量的供体其他材料作为能量受体，通过这种能量共振转移的机制在荧光分析方面发展已经有目共睹了。然而，很少有文献利用上转换纳米材料检测Cu²⁺，据所知，利用上转换纳米材料的双模式光学检测Cu²⁺目前还没有文献报道过。基于有机分子的比色和荧光化学传感器在检测金属离子方面，已经被证实是有效可行，且具有成本低、灵敏度高和易于操作等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于镧系掺杂的纳米粒子与卟啉化合物之间的相互作用构成的双模式光学纳米试剂盒，用于检测Cu²⁺。以克服现有检测Cu²⁺的方法中复杂的前期准备及昂贵的大型仪器，以及难以实现比色和荧光双模式且便捷检测的局限。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种光学纳米试剂盒，特点是：在缓冲溶液中将镧系掺杂的上转换纳米粒子上引入四苯基卟啉水合物形成复合物，镧系掺杂的上转换纳米粒子的发射光谱与所述复合物的吸收光谱发生重叠，两者之间发生能量共振转移，镧系掺杂的上转换纳米粒子的荧光发生淬灭构成所述光学纳米试剂盒，用于铜离子的检测；其中，所述镧系掺杂的上转换纳米粒子为水分散的上转换纳米粒子NaYF₄：Yb，Tm UCNPs，记作UCNPs；所述四苯基卟啉水合物C₄₄H₃₀N₄O₁₂S₄·xH₂O，记作TPPS；所述光学纳米试剂盒记作UCNPs/TPPS；其试剂盒中，UCNPs溶液浓度为0.1～0.2mg/mL，TPPS溶液浓度为2.5-30μM；UCNPs︰TPPS的体积比为1︰1；缓冲液的浓度为20～50mM，pH值为4～8；反应温度为20～35℃。

一种上述试剂盒的制备方法，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：制备镧系掺杂的上转换纳米粒子

将YCl₃·6H₂O、YbCl₃·6H₂O、TmCl₃·6H₂O与油酸、十八烯混合，在氮气保护下加热到140～160℃反应1h，冷却到室温，然后再加入氟化铵和氢氧化钠的甲醇混合液，使其混合均匀，紧接着在280～300℃的条件下加热反应1h得到非水分散性的上转换纳米粒子OA-UCNPs；通过酸化处理得到水分散性的上转换纳米粒子即镧系掺杂的上转换纳米粒子UCNPs；其中：YCl₃·6H₂O︰YbCl₃·6H₂O︰TmCl₃·6H₂O的摩尔比为0.78～0.795︰0.2～0.21︰0.005～0.01；YbCl₃·6H₂O︰油酸的摩尔比为0.2～0.21︰12.65～18.98；YbCl₃·6H₂O︰十八烯的摩尔比为0.2～0.21︰31.28～46.90；YbCl₃·6H₂O︰NH₄F的摩尔比为0.2～0.21︰0.4～0.6；YbCl₃·6H₂O︰NaOH的摩尔比为0.2～0.21︰0.25～0.5；YbCl₃·6H₂O︰CH₃OH的摩尔比为0.2～0.21︰247.1～370.6；

步骤2：制备试剂盒

在含有NaAc-HAc缓冲液的溶液中，加入镧系掺杂的上转换纳米粒子和四苯基卟啉水合物，镧系掺杂的上转换纳米粒子表面的正电荷与四苯基卟啉水合物表面的负电荷发生相互作用并结合在一起形成纳米试剂盒溶液记作：UCNPs/TPPS；其中，镧系掺杂的上转换纳米粒子UCNPs溶液浓度为0.1～0.2mg/mL，四苯基卟啉水合物TPPS溶液浓度为2.5～30μM，UCNPs︰TPPS的体积比为1︰1；缓冲液的浓度为20～50mM，pH值为4～8；反应温度为20～35℃。

所述酸化处理为：将OA-UCNPs加入蒸馏水中配成10mg/mL的悬浊液，用0.1～0.2M的盐酸酸化调节其溶液pH值为3～4；在此酸化过程中油酸的羧酸基团被质子化，强烈搅拌4h后，反应结束；反应得到悬浊液，用乙醚进行反复萃取至少三次，去除油酸，然后得到的有机相用水反复萃取至少3次；得到的悬浊液进行旋蒸，然后冷冻干燥得到UCNPs以供进一步使用。

一种上述光学纳米试剂盒在检测Cu²⁺的应用。

所述光学纳米试剂盒比色检测Cu²⁺，具体包括：在试剂盒中，分别加入K⁺、Cr³⁺、Li⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Hg²⁺、Ni²⁺、Fe³⁺、Co³⁺和Al³⁺溶液时，只有Cu²⁺的加入能使体系颜色由绿色变为粉色，而加入其余的阳离子体系颜色不发生变化。

所述光学纳米试剂盒荧光检测Cu²⁺，具体包括：在试剂盒中，分别加入K⁺、Cr³⁺、Li⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Hg²⁺、Ni²⁺、Fe³⁺、Co³⁺和Al³⁺溶液时，只有Cu²⁺的加入能使体系荧光增强，而加入其余的阳离子体系荧光不会增强。

本发明的光学纳米试剂盒是基于镧系掺杂的纳米粒子与卟啉化合物之间的相互作用构成的，该试剂盒由UCNPs/TPPS组成，用于检测Cu²⁺。该试剂盒中，UCNPs与TPPS在缓冲溶液中发生相互作用，由于两者发生共振能量转移(FRET)使UCNPs的荧光发生淬灭，当其与Cu²⁺作用后，Cu²⁺与TPPS结合形成(Cu²⁺-TPPS)，进入UCNPs/TPPS的空穴，一方面阻碍了UCNPs与TPPS之间的FRET，使UCNPs的荧光增强，形成荧光通道；另一方面体系溶液的颜色由绿色转变成肉眼可见的粉色，形成比色通道。此外还可利用溶液颜色识别手机APP将溶液颜色以RGB值的数字方式呈现，颜色得到量化表示，通过量化的颜色与Cu²⁺的浓度建立数学关系，实现以颜色识别为基础的定量分析检测，具体是根据溶液浓度与量化的颜色比值红/绿(R/G)成线性关系原理，实现以颜色转变为基础的定量分析检测，避免了传统检测方法复杂的操作过程和大型昂贵仪器的使用。本发明提出的荧光和比色双模式纳米试剂盒，通过使用已下载安装彩色扫描APP的智能手机能够实时检测Cu²⁺。本发明实现了比色和荧光双模式检测Cu²⁺浓度，具有高选择性、高灵敏度和简便易操作等使用优点。

与现有技术相比，本发明有益效果包括如下：

本发明改变了目前常用的检测Cu²⁺的单一模式，无需复杂的前期样品准备，不需要使用昂贵的大型仪器，节约了成本。本发明采用一种基于镧系掺杂纳米颗粒与卟啉之间独特的相互作用而提出的荧光和比色双模式光学检测Cu²⁺的新方法，本发明用量少，整个反应体系仅需微量级的即可，节约了反应物的使用量，实现了微量低成本的检测。本发明在荧光方面，使用上转换纳米粒子作为荧光输出信号，具有较大的反Stokes位移、发射峰较窄、低光漂白性的优点，本发明测定Cu²⁺的浓度范围0.5～100μΜ(线性方程：Y＝0.025X+0.042，R²＝0.991)。具有较高的选择性；在比色法方面，根据紫外吸收峰值前后比值的变化来定量检测Cu²⁺，测定Cu²⁺的浓度范围0.5～30μM(线性方程：Y＝0.406X+0.319，R²＝0.992)。且具有较高的灵敏度和选择性。

附图说明

图1是本发明检测过程示意图；

图2是本发明UCNPs材料表征图；

图3是本发明比色法和荧光法的光谱图；

图4是本发明比色法检测Cu²⁺灵敏度响应和选择性的实验结果图；

图5是本发明所制备的溶液和手机APP用于可视化检测Cu²⁺浓度的实验结果图；

图6是本发明荧光法检测Cu²⁺灵敏度响应和选择性的实验结果图。

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的保护内容不局限于以下实施例。

本发明包括以下步骤：

(1)制备非水溶性的上转换纳米粒子即OA-UCNPs，然后转相处理形成水溶性UCNPs，水溶性的UCNPs作为能量供体，市售的TPPS与UCNPs在缓冲液的条件下发生相互作用形成了纳米试剂盒；其中形成了TPPS聚合物作为能量受体，两者之间发生能量共振转移，导致UCNPs的淬灭。当加入Cu²⁺后，Cu²⁺与TPPS结合嵌入UCNPs/TPPS的空穴中，阻断了FRET效应，使UCNPs荧光增强，从而实现在荧光方面对Cu²⁺的定量检测；与此同时，紫外吸收和溶液的颜色随着Cu²⁺浓度的改变而发生变化，进而实现在比色方面对Cu²⁺的定量检测。所述纳米试剂盒中，UCNPs的反应浓度为0.2mg/mL，TPPS的反应浓度为15μM，所用的缓冲液为由醋酸-醋酸钠及磷酸盐构成，反应溶液为20mM，所述缓冲液的pH值为4.0-8.0；最佳的pH值为4.0。所述反应温度为室温。

(2)取400μL所获得的UCNPs/TPPS纳米试剂盒并加入待测的Cu²⁺标准溶液或水样品进行反应。所述待测的Cu²⁺标准溶液的浓度为0.5～100μM。所述待测样品包括水样品等。在具体实施方案中，水样品为水龙头中的自来水样品。

(3)通过荧光和比色的方法实现对Cu²⁺的检测。随着Cu²⁺浓度的增加，在荧光方面，UCNs的荧光逐渐增强，即478nm处的荧光发射峰逐渐增强，建立工作曲线及标准方程，用UCNPs荧光值的高低来定量检测Cu²⁺的含量。

本发明方法的整个反应体系可控制在微升级别，体积为600μL。优化实验方案可表述如下：取200μL待测溶液加到400μL的纳米试剂盒溶液中，通过荧光法和比色法进行检测。

所述纳米试剂盒中，UCNPs的浓度固定为0.2mg/mL，TPPS的浓度为2.5～30μM,优选地，为15μM。

所述待测溶液的Cu²⁺应浓度为0.5～100μM。

所述缓冲液为醋酸-醋酸钠缓冲液、磷酸盐缓冲液，其浓度为40mM，pH值为4.0～8.0；最佳的pH＝4.0。

所述反应时间为0～180分钟，优选地，反应时间为60分钟。

本发明检测为微量检测方法。在具体实施方案中，本发明方法中的荧光法、比色法和手机APP传感法的最低检测浓度分别为0.32μM、0.13μM、0.21μM Cu²⁺溶液。

荧光光谱检测：荧光分光光度计(Hitachi F7000，Japan)结合一个980nm激光器配件，激发波长：980nm，；扫描波长范围：400～600nm，石英比色皿，取600μL反应液进行测定。

实施例1

首先，制备油相上转换纳米材料；将0.795mmol YCl₃·6H₂O，0.2mmol YbCl₃·6H₂O，0.005mmol TmCl₃·6H₂O,15mL ODE，6mL OA加入100mL三颈圆底烧瓶中，强烈搅拌，在氮气流动下，将其加热到160℃持续30min，去除多余的水和氧气。之后该混合液在氮气保护下冷却到室温，然后将4mmol NH₄F和2.5mmol NaOH溶解在10mL甲醇里，把甲醇混合液加入到已冷却的混合液中，接着加热到50℃强烈搅拌反应30min，然后该悬浊液逐渐升温到100℃反应10min除去甲醇和水，紧接着在氮气氛围下将该反应物加热到300℃反应60min，将产物自然冷却到室温即得到OA-UCNPs。反应得到的溶液需加入乙醇使沉淀，然后离心，接着用1:1的乙醇和氯仿洗涤3次最终得到OA-UCNPs。

其次，制备水溶性的上转换纳米材料；200mg OA-UCNPs加入到20mL蒸馏水中，然后用0.1M的盐酸酸化调节其溶液pH值为4。在此酸化过程中油酸的羧酸基团被质子化，强烈搅拌4h后，反应结束。反应得到悬浊液，用乙醚进行反复萃取至少三次，去除油酸，然后得到的有机相用水反复萃取至少3次；得到的悬浊液进行旋蒸，然后冷冻干燥得到UCNPs以供进一步使用。(所制备的材料表征如图2所示，图2(A)是OA-UCNPs与UCNPs的透射扫描电镜表征图，图2(B)为将溶在氯仿中的OA-UCNPs与溶在水中UCNPs混合静置分层后自然光和上转换荧光的图片)。

实施例2

以制备的UCNPs结合市售的TPPS和前述检测条件对Cu²⁺进行检测。将0.2mg/mLUCNPs与15μM TPPS加入醋酸缓冲溶液(pH＝4，60mM)中，形成400μL的纳米试剂盒，之后将200μL不同浓度的Cu²⁺(3～600μM)加入到上述试剂盒中。醋酸缓冲液的最终浓度为20mM，而Cu²⁺的终浓度在0.5～100μM范围。图3为该发明体系中TPPS、UCNPs、UCNPs+TPPS、UCNPs+TPPS+Cu²⁺的紫外吸收谱图和UCNPs的荧光谱图，由图3可知，UCNPs+TPPS的在波长为480nm左右时有紫外吸收峰，与UCNPs在478nm左右的荧光发射峰重叠，当加入Cu²⁺后，形成的UCNPs+TPPS+Cu²⁺在480nm左右的吸收峰明显减弱，进一步说明了本发明的机理；为了探究检测Cu²⁺的双模式纳米试剂盒的选择性，选择了不同的金属离子进行干扰性实验，包括K⁺，Cr³⁺，Li⁺，Ag⁺，Ca²⁺，Mg²⁺，Mn²⁺，Zn²⁺，Cd²⁺，Hg²⁺，Ni²⁺，Co³⁺，Al³⁺，Fe³⁺，这些离子的终浓度为100μM。在比色方面，浓度为0.5～30μΜ，紫外吸收比值与Cu²⁺浓度呈现线性相关：Y＝0.406X+0.319，R²＝0.992，基于空白样品三倍标准偏差，得到的Cu²⁺的最低检测浓度为0.13μM(如图4所示，图4(A)为分别加入0.5～30μΜ浓度的Cu²⁺后得到的紫外光谱图，图4(B)为加入0.5～30μΜ浓度的Cu²⁺后，在412nm波长处和在434nm波长的紫外强度A₄₁₂/A₄₃₄比值随着Cu²⁺浓度的变化而变化的线性图，图4(C)是纳米试剂盒的选择性试验图)；同时，在装有纳米试剂盒的离心管中加入不同浓度的Cu²⁺时，随着Cu²⁺浓度的增加，离心管中溶液颜色从绿色变成粉色，且可通过肉眼观察。利用溶液颜色识别手机APP得到RGB值，浓度为0.5～20μΜ时，根据R/G和浓度的线性关系间接确定出Cu²⁺的浓度，其最低可检测浓度(LDC)约为0.21μM(如图5所示，图5(A)为分别加入0.5～20μΜ浓度的Cu²⁺后的离心管中溶液颜色的变化图，图5(B)为通过颜色识别手机软件，扫描分析溶液颜色的红色Red，绿色Green数值，R/G比值和Cu²⁺浓度的线性关系图)；在荧光方面，在980nm波长下记录发射光谱，浓度为0.5～100μΜ时，荧光强度与Cu²⁺浓度呈现线性相关：Y＝0.025X+0.042，R²＝0.991，基于空白样品三倍标准偏差，得到的Cu²⁺的最低检测浓度为0.32μM(如图6所示，图6(A)为分别加入0.5～100μΜ浓度的Cu²⁺后的荧光光谱图，图6(B)为分别加入0.5～100μΜ浓度的Cu²⁺后在478nm波长处荧光强度与没有加Cu^{2 +}溶液的荧光强度F/F₀比值随着Cu²⁺浓度的变化而变化的线性图，图6(C)为纳米试剂盒的选择性实验图)。

实施例3

为了进一步说明该纳米试剂盒是否可用于水龙头中水样检测，使用该试剂盒来检测水龙头中自来水样品中的Cu²⁺含量。通过标准加入法将含有不同浓度Cu²⁺的一系列自来水样品加入到检测系统中。表1是通过比色法检测铜离子，表2是通过荧光法检测铜离子，水龙头中的自来水样品的回收率在92.0％至113.0％之间，相对标准偏差(RSD，n＝3)都低于5％，证明比色荧光双模式光学检测方法可用于实际样品中Cu²⁺的检测。

表1

表2

本发明的试剂盒是基于镧系掺杂的纳米粒子即无配体上转换纳米粒子β-NaYF₄:20％Yb，0.5％Tm UCNPs与卟啉化合物(TPPS)之间相互作用开发了一种新型双模式光学纳米试剂盒(UCNPs/TPPS)，用于检测Cu²⁺。水溶性的无配体的上转换纳米粒子(UCNPs)是由油酸包被的上转换纳米粒子(OA-UCNPs)经过酸化处理得到的，在缓冲体系下UCNPs易与TPPS形成复合物，反应过程中两者发生共振能量转移(FRET)导致UCNPs荧光淬灭。UCNPs/TPPS可以进一步高灵敏高选择性的检测Cu²⁺，通过Cu²⁺的调节，溶液颜色由绿色变为粉色，同时抑制了上述提到的FRET效应，使上转换荧光的增强。UCNPs/TPPS可作为一种在比色和荧光方面对Cu²⁺都具有优异分析性能的传感纳米试剂盒。另外，提出的比色实验成功的结合智能手机实现原位快速的在线分析。本发明揭示了灵活巧妙的双模式光学分析，将为发展各种用途的多功能传感提供了新的平台和机遇。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明范围。凡依本发明内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明保护范畴。

Claims (6)

1.一种光学纳米试剂盒，其特征在于，在缓冲溶液中将镧系掺杂的上转换纳米粒子上引入四苯基卟啉水合物形成复合物，镧系掺杂的上转换纳米粒子的发射光谱与所述复合物的吸收光谱发生重叠，两者之间发生能量共振转移，镧系掺杂的上转换纳米粒子的荧光发生淬灭构成所述光学纳米试剂盒，用于铜离子的检测；其中，所述镧系掺杂的上转换纳米粒子为水分散的上转换纳米粒子NaYF₄：Yb，Tm UCNPs，记作UCNPs；所述四苯基卟啉水合物C₄₄H₃₀N₄O₁₂S₄．xH₂O，记作TPPS；所述光学纳米试剂盒记作UCNPs/TPPS；其试剂盒中，UCNPs溶液浓度为0.1~0.2 mg/mL，TPPS溶液浓度为2.5- 30 μM；UCNPs︰TPPS的体积比为1︰1；缓冲液的浓度为20~50 mM，pH值为4~8；反应温度为20~35 ℃。

2.一种权利要求1所述试剂盒的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：制备镧系掺杂的上转换纳米粒子

将YCl₃· 6H₂O 、YbCl₃·6H₂O、TmCl₃·6H₂O与油酸、十八烯混合，在氮气保护下加热到140~160 ℃反应1 h，冷却到室温，然后再加入氟化铵和氢氧化钠的甲醇混合液，使其混合均匀，紧接着在280~300℃的条件下加热反应1 h得到非水分散性的上转换纳米粒子OA－UCNPs；通过酸化处理得到水分散性的上转换纳米粒子即镧系掺杂的上转换纳米粒子UCNPs；其中：YCl₃· 6H₂O︰YbCl₃· 6H₂O︰TmCl₃· 6H₂O的摩尔比为0.78~0.795︰0.2~0.21︰0.005~0.01；YbCl₃·6H₂O︰油酸的摩尔比为0.2~0.21︰12.65~18.98；YbCl₃·6H₂O︰十八烯的摩尔比为0.2~0.21︰31.28~46.90；YbCl₃·6H₂O︰NH₄F的摩尔比为0.2~0.21︰0.4~0.6；YbCl₃·6H₂O︰NaOH的摩尔比为0.2~0.21︰0.25~0.5；YbCl₃·6H₂O︰CH₃OH的摩尔比为0.2~0.21︰247.1~370.6；

步骤2：制备试剂盒

在含有NaAc－HAc缓冲液的溶液中，加入镧系掺杂的上转换纳米粒子和四苯基卟啉水合物，镧系掺杂的上转换纳米粒子表面的正电荷与四苯基卟啉水合物表面的负电荷发生相互作用并结合在一起形成纳米试剂盒溶液记作：UCNPs/TPPS；其中，镧系掺杂的上转换纳米粒子UCNPs溶液浓度为0.1~0.2 mg/mL，四苯基卟啉水合物TPPS溶液浓度为2.5~30 μM，UCNPs︰TPPS的体积比为1︰1；缓冲液的浓度为20~50 mM，pH值为4~8；反应温度为20~35 ℃。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酸化处理为：将 OA-UCNPs加入蒸馏水中配成10 mg/mL的悬浊液，用0.1~0.2 M的盐酸酸化调节其溶液pH值为3~4；在此酸化过程中油酸的羧酸基团被质子化，强烈搅拌4 h后，反应结束；反应得到悬浊液，用乙醚进行反复萃取至少三次，去除油酸，然后得到的有机相用水反复萃取至少3次；得到的悬浊液进行旋蒸，然后冷冻干燥得到UCNPs 。

4.一种权利要求1所述光学纳米试剂盒在检测Cu²⁺的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述光学纳米试剂盒比色检测Cu²⁺，具体包括：在试剂盒中，分别加入K⁺、Cr³⁺、Li⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Hg²⁺、Ni²⁺、Fe³⁺、Co³⁺和Al³⁺溶液时，只有Cu²⁺的加入能使体系颜色由绿色变为粉色，而加入其余的阳离子体系颜色不发生变化。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述光学纳米试剂盒荧光检测Cu²⁺，具体包括：在试剂盒中，分别加入K⁺、Cr³⁺、Li⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Hg²⁺、Ni²⁺、Fe³⁺、Co³⁺和Al³⁺溶液时，只有Cu²⁺的加入能使体系荧光增强，而加入其余的阳离子体系荧光不会增强。

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