CN110231297B - 利用掺杂型碳量子点可视化测定过氧化氢含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用碳量子点智能手机可视化测定过氧化氢含量的方法，以水溶性硼氮硫三元素掺杂的碳量子点BNS‑CDs为过氧化氢类催化酶，在以3,3',5,5'‑四甲基联苯胺为底物的醋酸盐缓冲溶液中，通过催化过氧化氢产生羟基自由基（∙OH）促进TMB氧化生成蓝色氧化物，再利用智能手机取色软件Color Grab获取TMB氧化生成蓝色氧化物RGB值从而定量测定过氧化氢。该方法灵敏度高、检测限低、选择性好，检测过程简单，可实现痕量过氧化氢的可视化快速检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测过氧化氢含量的方法，尤其涉及一种利用碳量子点手机可视化测定过氧化氢含量的方法，属于分子检测技术领域和医药化学技术领域。
背景技术
过氧化氢作为一种常用的消毒剂，在食品工业中有着广泛的应用。然而，主动或被动地过量摄入过氧化氢会对人体产生一定的危害，例如，可致人体遗传物质DNA损伤及基因突变，加速人体的衰老进程，与癌症、糖尿病、心血管疾病、神经萎缩性疾病有关。因而，开发一种能够有效的定量测定过氧化氢浓度方法是必要的。目前，一些常见方法如滴定法、色谱法、电分析法、比色法、荧光测定等方法已用于检测过氧化氢。
天然酶是一种生物催化剂，在生物体复杂的代谢过程中起到至关重要的作用，过氧化氢酶在生态系统中主要参与与过氧化氢有关的氧化反应。然而大多数天然酶往往难以提纯，生产成本高，稳定性差，容易受到周围环境（如pH、温度）的影响而变性失活，因此寻求人工合成酶就成为热门的研究课题。金属氧化物纳米材料，包括金属纳米粒子、卟啉、纳米簇、金属有机骨架化合物等，具有良好的过氧化氢酶模拟催化活性，然而这类纳米粒子制备过程复杂耗时，生物兼容性差，限制了实际应用。碳量子点（CDs）由于其合成方法简单、成本低、稳定性高、激发光谱可调、化学惰性强、绿色环保等特点而受到广泛关注。碳量子点的过氧化氢酶模拟催化活性为比色测定过氧化氢提供了一个很好的平台。
基于智能手机摄像头、数码相机、扫描仪等便携设备的可视化检测技术是利用三基色原理，在保持背景颜色基本一致的条件下，抓取图像的颜色空间数值后建立其与目标物浓度的定量关系，这些方法具有快速响应、分析过程简单、实时通信和现场检测的优点，已成为较为热门的研究领域。免费的智能手机取色软件Color Grab通过一次拍摄即可获得包括HSV、RGB、CMYK等十几种色彩空间在内的数值，这些数值不需要进行一系列复杂电脑图像处理及数学变换，大大提高了检测速度和效率，可以满足现场快速检测的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用硼氮硫掺杂型碳量子点智能手机可视化检测过氧化氢的方法，该方法灵敏度高、检测限低、选择性好，检测过程简单，克服了常规光谱、色谱法检测过程复杂耗时、成本高的缺点。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一、硼氮硫三元素掺杂的碳量子点BNS-CDs的制备
将2,5-二氨基苯磺酸和4-氨基苯基硼酸盐酸盐以等质量超声溶解于去离子水中，然后将混合溶液移至高压反应釜中，在180~220℃下水热反应6~8小时；反应结束后冷却至室温得到紫红色溶液；将紫红色溶液在10000~12000r/min下离心10~15分钟，取出上清液用0.22µm过滤膜过滤，然后用截留分子量为1000Da透析袋透析20~24h，取透析袋外环境溶液旋转蒸发除去溶剂，冷冻干燥，得到紫红色粉末状硼氮硫掺杂碳量子点BNS-CDs，于4℃保存。
通过透射电镜TEM观察到（如图1），所制备BNS-CDs样品具有良好的分散性，尺寸均一，且晶体结构明显。紫外可见吸收光谱图（如图2）表明，在278nm处有较尖锐的吸收峰，可能是与芳香族sp2结构中π-π*的电子跃迁有关，而在520nm左右有一较宽的吸收峰，可以用来激发BNS-CDs。当从420-540nm范围内激发时，BNS-CDs的最大发射峰都位于587nm处（如图3），由此可知，BNS-CDs具有非激发波长依赖性，其最大荧光激发波长为520nm，最大荧光发射波长为587nm。通过傅里叶红外光谱图研究BNS-CDs表面官能团，如图4所示，3000-3500cm-1的峰可能与-OH和-NH2带的伸缩振动吸收峰有关，在2603cm-1处的峰对应于-SH键振动，说明在BNS-CDs表面有-OH、-NH2、-SH形成。1605cm-1，1516 cm-1和1409 cm-1的峰分别对应于C=O、C=C、C-N的伸缩振动，1275cm-1的峰值归因于C-C和C-S键的伸缩振动，1132 cm-1、1076 cm-1、1007cm-1是由B-O-H的弯曲振动、C-B的拉伸模式、B-O-H的变形振动引起的。由FT-IR光谱可知，BNS-CDs的表面有-OH、-NH2、-COOH、-SH等官能团组成。上述表征数据说明，所制备的BNS-CDs粒径均一，具有明显的晶体结构，其荧光最大发射波长不随激发波长的改变而改变，且BNS-CDs表面含有-OH、-NH2、-COOH、-SH等官能团，说明其水溶性良好，B、N、S元素成功掺杂进BNS-CDs体系中。
二、碳量子点BNS-CDs催化过氧化氢的性能
向10mL玻璃离心管中依次加入0.3mL100µg/LBNS-CDs溶液、0.25mL 6mMTMB溶液、不同体积的过氧化氢标准溶液和pH=3.0的醋酸-醋酸盐缓冲溶液，总体积稀释至3mL，其中过氧化氢标准溶液最终浓度分别为0µM、3µM、5µM、10µM、15µM、20µM、25µM、28µM。将上述混合溶液振荡均匀后在35℃下反应80min。结果发现，混合溶液变为蓝色溶液，而且随着过氧化氢标准溶液浓度的增加，蓝色溶液的颜色强度增强。说明以硼氮硫三元素掺杂的碳量子点（BNS-CDs）为类催化酶，可以在以3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）为底物的醋酸盐缓冲溶液中，有效地催化过氧化氢产生羟基自由基（∙OH）促进TMB氧化生成蓝色氧化物。因此可根据反应混合液的颜色的变化可测定溶液中过氧化氢的浓度。
三、碳量子点检测过氧化氢含量标准曲线的制作
（1）向10mL玻璃离心管中依次加入0.3mL100µg/LBNS-CDs溶液、0.25mL6mMTMB溶液、然后加入不同体积的过氧化氢的标准溶液、pH=3.0的醋酸-醋酸钠缓冲溶液，总体积稀释至3mL；其中过氧化氢标准溶液最终浓度分别为0µM（空白对照溶液）、3µM、5µM、10µM、15µM、20µM、25µM、28µM。将上述混合溶液振荡均匀后在35℃下反应80min使溶液显色。然后通过智能手机软件Color Grab获取离心管底部溶液颜色强度RGB值；选取基于R通道的数据模型为颜色强度响应值YR，YR定义为：
YR=|IR-IR blank|
YR——表示反应混合液R通道颜色值的相对变化值
IR——表示待测液中R通道颜色值
IR blank——表示试剂空白对照液的R通道颜色值（对应过氧化氢标准溶液0µM）
（2）对标准样原始色彩RGB数据优化建模，最终确立R通道颜色值YR与过氧化氢浓度的定量关系，结果见图5。结果发现，YR与过氧化氢浓度在1~30µM范围内呈线性关系，R2=0.9970，检测限为0.8µM，线性回归方程为：
YR= 4.24518C+2.28731
C——过氧化氢浓度，µM
YR——反应混合液R通道颜色值的相对变化值
（3）取适量的待测样品加入与步骤（1）相同用量的BNS-CDs、TMB、pH2.0-5.0的醋酸-醋酸盐缓冲液，总体积稀释至3mL，显色完全后，采用智能手机软件Color Grab获取玻璃离心管底部溶液颜色强度RGB值，优化建模确定选取基于R通道的颜色强度YR为分析信号响应值，然后由步骤（4）确定的线性关系，计算出待测液中过氧化氢的浓度，从而实现过氧化氢定量检测。
综上所述，本发明通过一步水热法合成水溶性硼氮硫三元素掺杂的碳量子点BNS-CDs，具有良好的过氧化氢类催化酶活性，可以加速过氧化氢还原产生∙OH自由基从而促进过氧化物酶底物3 ,3 ',5 ,5 '-四甲基联苯胺（TMB）氧化生成蓝色氧化物，利用智能手机取色软件Color Grab读取TMB氧化产物RGB值从而定量测定过氧化氢。该方法灵敏度高、检测限低、选择性好，检测过程简单，可实现痕量过氧化氢的可视化快速检测。
附图说明
图1为本发明制备的BNS-CDs的TEM图。
图2为本发明制备的BNS-CDs的紫外可见吸收光谱图。
图3为本发明制备的BNS-CDs的荧光激发-发射光谱图。
图4为本发明制备的BNS-CDs的傅里叶红外光谱图。
图5为过氧化氢的浓度与YR值的线性关系。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面通过具体实施例对本发明进行进一步描述。
实施例1、BNS-CDs的合成
分别称取0.075g 2，5-二氨基苯磺酸和0.075g4-氨基苯基硼酸盐酸盐于100mL烧杯中，加入30mL去离子水，超声5分钟使其充分溶解，然后将混合溶液转移至50mL聚四氟乙烯高压反应釜中，在180℃下水热反应8小时，反应结束后冷却至室温得到紫红色溶液，1000r/min下离心15分钟，取出上清液用0.22um过滤膜过滤，然后用截留分子量为1000Da透析袋透析24h，取袋外环境溶液旋转蒸发除去大量溶剂，最后冷冻干燥得到红色粉末状于4℃保存。
实施例2、片仔癀漱口水的测定
向10mL玻璃离心管中依次加入0.3mL100µg/LBNS-CDs溶液、0.25mL6mMTMB溶液，1.5mL片仔癀漱口水和pH=3.00的醋酸-醋酸盐缓冲溶液，并使总体积稀释至3mL，将上述混合溶液振荡均匀后在35℃下反应80min，反应结束后取出离心管将其插入手机测试盒（其结构参照CN201810932563.2）的进样口，用智能手机获取溶液的颜色强度RGB值，选取基于R通道的数据模型为颜色强度响应值，按YR=|IR-IR blank|公式计算溶液的颜色强度响应值，将YR值代入过氧化氢的线性回归方程中计算得出片仔癀漱口水中过氧化氢的含量为1.66+0.54µM。
实施例3、韩国漱口水的测定
向10mL玻璃离心管中依次加入0.3mL100µg/LBNS-CDs溶液、0.25mL6mMTMB溶液、1.0mL片仔癀漱口水和pH=3.00的醋酸-醋酸盐缓冲溶液并使反应总体积为3mL，将上述混合溶液振荡均匀后在35℃下反应80min，反应结束后取出离心管将其插入手机测试盒的进样口，用智能手机获取溶液的颜色强度RGB值，选取基于R通道的数据模型为颜色强度响应值，按YR=|IR-IR blank|公式计算溶液的颜色强度响应值，将YR值代入过氧化氢的线性回归方程中计算得出片仔癀漱口水中过氧化氢的含量为2.93+0.33µM。
实施例4、隐形眼镜清洗液的测定
向10mL玻璃离心管中依次加入0.3mL100µg/LBNS-CDs溶液、0.25mL6mMTMB溶液、0.5mL隐形眼镜清洗液和pH=3.00的醋酸-醋酸盐缓冲溶液并使反应总体积为3mL，将上述混合溶液振荡均匀后在35℃下反应80min，反应结束后取出离心管将其插入手机测试盒的进样口，用智能手机获取溶液的颜色强度RGB值，选取基于R通道的数据模型为颜色强度响应值，按YR=|IR-IR blank|公式计算溶液的颜色强度响应值，将YR值代入过氧化氢的线性回归方程中计算得出韩国漱口水中过氧化氢的含量为10.37+0.61µM。
实施例5、洗手液的测定
取5mL洗手液于离心管，加入5mL水振荡均匀，离心机离心10min，向10mL玻璃离心管中依次加入0.3mL100µg/LBNS-CDs溶液、0.25mL6mMTMB溶液、取2.0mL洗手液和pH=3.00的醋酸-醋酸盐缓冲溶液并使反应总体积为3mL。将上述混合溶液振荡均匀后在35℃下反应80min，反应结束后取出离心管将其插入手机测试盒的进样口，用智能手机获取溶液的颜色强度RGB值，选取基于R通道的数据模型为颜色强度响应值，按YR=|IR-IR blank|公式计算溶液的颜色强度响应值，将YR值代入过氧化氢的线性回归方程中计算洗手液中过氧化氢的含量为5.11+0.45µM。
Claims (4)
1.利用掺杂型碳量子点智能手机可视化检测过氧化氢的方法，包括以下步骤：
（1）向10mL玻璃离心管中依次加入0.3mL100µg/LBNS-CDs，0.25mL6mMTMB，1mL pH=2.0~5.0醋酸盐缓冲溶液；
（2）取待测样品加入到玻璃离心管中，将混合溶液振荡均匀后在35℃下反应80min使溶液显色；然后通过智能手机软件Color Grab获取离心管底部溶液颜色强度RGB值；选取基于反应混合液R通道颜色值的相对变化值YR；
（3）根据反应混合液R通道颜色值的相对变化值YR与过氧化氢浓度的线性关系，计算出待测液中过氧化氢的浓度。
2.如权利要求1所述利用掺杂型碳量子点智能手机可视化检测过氧化氢的方法，其特征在于：所述反应混合液R通道颜色值的相对变化值YR与过氧化氢浓度在1~30µM范围内呈以下线性关系，
YR= 4.24518C+2.28731；
C——过氧化氢浓度，µM；
YR——反应混合液R通道颜色值的相对变化值。
3.如权利要求1所述利用掺杂型碳量子点智能手机可视化检测过氧化氢的方法，其特征在于：所述反应混合液R通道颜色值的相对变化值YR定义为：
YR=|IR-IR blank|；
YR——反应混合液R通道颜色值的相对变化值；
IR——表示待测液中R通道颜色值；
IR blank——表示试剂空白对照液的R通道颜色值。
4.如权利要求1中所述利用掺杂型碳量子点智能手机可视化检测过氧化氢的方法，其特征在于：掺杂型碳量子点BNS-CDs的制备如下：将2,5-二氨基苯磺酸和4-氨基苯基硼酸盐酸盐以等质量超声溶解于去离子水中，然后将混合溶液移至高压反应釜中，在180~220℃下水热反应4~8小时；反应结束后冷却至室温得到紫红色溶液；将紫红色溶液在10000~12000r/min下离心10~15分钟，取出上清液用0.22µm过滤膜过滤，然后用截留分子量为1000Da透析袋透析20~24h，取透析袋外环境溶液旋转蒸发除去溶剂，冷冻干燥，得到紫红色粉末状硼氮硫掺杂碳量子点BNS-CDs。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105664993A (zh) * | 2016-02-25 | 2016-06-15 | 桂林师范高等专科学校 | 一种荧光掺杂碳纳米光催化剂及其制备方法与应用 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105664993A (zh) * | 2016-02-25 | 2016-06-15 | 桂林师范高等专科学校 | 一种荧光掺杂碳纳米光催化剂及其制备方法与应用 |
| WO2019040005A1 (en) * | 2017-08-25 | 2019-02-28 | Nanyang Technological University | QUANTIC FUNCTIONALIZED GRAPHENE POINTS USED AS CATALYSTS FOR BIOMASS CONVERSION |
| CN107748150A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-03-02 | 广西师范学院 | 利用氮掺杂碳量子点检测溶液中铁离子浓度的方法 |
| CN108745400A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 福州大学 | 核壳结构多孔硅纳米线-硫化镉量子点复合光催化材料的制备与应用 |
| CN109317183A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-02-12 | 湖南大学 | 一种氮化硼量子点/超薄多孔氮化碳复合光催化材料及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Red Emission B, N, S-co-Doped Carbon Dots for Colorimetric and Fluorescent Dual Mode Detection of Fe3+ Ions in Complex Biological Fluids and Living Cells;Yinghua Liu et al.;《ACS Appl.Mater.Interfaces》;20170324;全文 * |
| 基于纳米微粒模拟酶的光学传感系统构建及其分析应用;姜欢;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20140930;全文 * |
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