CN109827937A - 一种利用荧光猝灭法定量分析茜素红含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用氮掺杂石墨烯量子点荧光猝灭法定量分析茜素红含量的方法，其特征在于：利用氮掺杂石墨烯量子点作为荧光探针，通过氮掺杂量子点探针的荧光强度随茜素红的浓度的增加而减弱的特性，进行高选择性和高灵敏检测，氮掺杂石墨烯量子点探针的荧光强度变化值与茜素红浓度呈良好的线性关系，相关系数为0.992。本发明方法操作简单、灵敏度高、选择性好，而且检测快速适用于现场原位分析。
Description
技术领域
本发明提出的是设计一种基于氮掺杂石墨烯量子点荧光猝灭定量分析茜素红的方法。
背景技术
茜素红(Alizarin red S)化学名为1.2二羟基蒽醌-3-磺酸钠盐，茜素红是一种化学试剂，也用作染料，它是黄棕色或橙黄色粉末，易溶于水，1%水溶液pH为2.15，其水溶液呈浅褐色，加盐酸后，变为黄色，加氢氧化钠后，则变为蓝紫色，溶于氨水中呈紫色；微溶于醇，不溶于苯、三氯甲烷。茜素红在化学分析中具有较为广泛的应用，茜素红水溶液的颜色随着溶液pH的不同而变化，因此可以作为酸碱指示剂，第一变色域pH值为4.8（淡桔黄）～6.6（红），第二变色域pH值为10.0（玫红）～12.0（蓝紫）；茜素红是常用的有机染料，常用于无机元素分析，可通过与钙离子和其他金属离子发生鳌合反应而形成可以在显微镜下直接观察的红色的配合物。不同金属离子染色所需的pH值不同，染色浓度可根据实验具体要求确定，常用浓度为0.2%和1%；茜素红是由天然产物中提出的有机物质，其作为光谱探针与生物大分子作用的研究和应用中发现，在一定的条件下，茜素红能与生物大分子在一定的部位结合，生成复合物。
茜素红作为一种蒽醌染料，具有复杂的结构、毒性高和化学系耗氧量高等特点，被用作染料和酸基抑制剂。茜素红可以与许多金属离子和有机小分子反应，被用于流动注射分光光度法、分光光度法、荧光猝灭法和电化学方法，用于分析离子、药物和生物分子。但是目前对其进行定量分析的方法还鲜有报道。
本发明，利用氮掺杂石墨烯量子点作为荧光探针定量分析茜素红含量的方法，该方法具有简单、快速、价格低廉、高灵敏度和高选择性等优点，对保证食品安全和消费者权益具有重要意义。
发明内容
合成氮掺杂石墨烯量子点。
建立工作曲线：配置一系列浓度逐渐增加的茜素红标准溶液，每份溶液中加入相同量的氮掺杂石墨烯量子点，从荧光光谱图得出氮掺杂石墨烯量子点的荧光强度与茜素红浓度之间的线性关系，即工作曲线。
检测：将待测样品溶液加入到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，使得氮掺杂石墨烯量子点的浓度与上述各份标准溶液中的浓度相同，检测该待测试样溶液的荧光强度，根据所述工作曲线，确定分析试样中茜素红的含量。
附图说明
图1为工作曲线。
具体实施方式
合成氮掺杂石墨烯量子点：将0.2 g柠檬酸和0.2 g尿素放入50 ml烧杯中，加热到200°C约15分钟，直到柠檬酸变为橙色液体，加5 mL水，超声两分钟后，透析3小时，将溶液旋转蒸发去除大部分水得到淡黄色固体，80℃条件下烘干，溶解于5 mL水中，调节pH为7，备用。
建立工作曲线：取十一个比色管，分别加入0.1 ml 氮掺杂石墨烯量子点，依次加入茜素红溶液（2.78 -23.59 nmol/L，间隔1.39 nmol/L），用pH值为6的PBS缓冲溶液定容至2 mL（氮掺杂石墨烯量子点浓度0.2 mg/mL），室温下孵育2分钟后，用荧光分光光度计测得荧光F0-F10。用F0/F为纵坐标，茜素红浓度为横坐标作图（如图1所示），得到工作曲线F0/F =0.00584 X + 1.0025，线性范围2.78 -23.59 nmol/L，R2=0.992。
实例一：配制一定浓度的茜素红标准溶液，用1mol/L氢氧化钠调节至pH为6，得待测试样；移取10 µL待测试样加到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，使得待测试样中茜素红的含量为3.003 nmol/L，且氮掺杂石墨烯量子点的浓度与上述工作曲线中的浓度相同，用荧光分析仪测定荧光，根据工作曲线确定待测试样中茜素红的含量为3.00 nmol/L，检出率为100.1 %。
实例二：移取10µL待测试样加到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，使得待测试样中茜素红的含量为12.46 nmol/L，且氮掺杂石墨烯量子点的浓度与上述工作曲线中的浓度相同，用荧光分析仪测定荧光，根据工作曲线确定待测试样中茜素红的含量为12.50 nmol/L，检出率为99.68 %。
实例三：移取10µL待测试样加到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，使得待测试样中茜素红的含量为22.91 nmol/L，且氮掺杂石墨烯量子点的浓度与上述工作曲线中的浓度相同，用荧光分析仪测定荧光，根据工作曲线确定待测试样中茜素红的含量为23.00 nmol/L，检出率为99.61 %。
对比例1：取10µL茜素红标准溶液加入到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，使得氮掺杂石墨烯量子点的浓度与上述各份标准溶液中的浓度相同，茜素红浓度相当于1.50 nmol/L，用荧光分析仪测定荧光，根据所述工作曲线确定分析试样中茜素红含量为1.85 nmol/L，检出率为123.5 %，说明超出检测范围误差太大。
对比例2：取10µL茜素红标准溶液加入到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，使得氮掺杂石墨烯量子点的浓度与上述各份标准溶液中的浓度相同，茜素红浓度相当于25.00 nmol/L，用荧光分析仪测定荧光，根据所述工作曲线确定分析试样中茜素红含量为21.68 nmol/L，检出率为86.72 %，说明超出检测范围误差太大。
Claims (3)
1.一种利用氮掺杂石墨烯量子点荧光猝灭检测茜素红含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立工作曲线：配置一系列浓度递增的茜素红标准溶液，加入相同量的氮掺杂石墨烯量子点，定容至相同体积，通过荧光分光光度计测定溶液的荧光强度，通过做图，得到石墨烯量子点荧光强度降低与茜素红浓度之间的线性关系，即工作曲线；2)检测：将待测试样加入到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，测定溶液的荧光强度，根据工作曲线回归方程，确定待测试样中茜素红的含量；茜素红浓度与F0/F成正比例关系，其中F0为加入茜素红前氮掺杂石墨烯量子点的荧光强度，F为加入茜素红后氮掺杂石墨烯量子点的荧光强度；工作曲线回归方程为F0/F = 0.00584 X + 1.0025，R2=0.992，线性范围2.78 -23.59 nmol/L，其中Y为F0/F，X为茜素红浓度，R2为相关系数的平方，检出限为1.24 nmol/L。
2.如权利要求1所述一种利用氮掺杂石墨烯量子点荧光猝灭定量分析茜素红含量的方法，上述一系列浓度胭脂红标准溶液中量子点浓度为0.2 mg/mL。
3.如权利要求1所述一种利用氮掺杂石墨烯量子点荧光猝灭定量分析茜素红含量的方法，检出限可以达到1.24 nmol/L。
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