CN111234808A - 四氟硼酸亚硝修饰的上转换纳米粒子、纳米探针及其制备方法以及含硫化合物的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种NOBF4修饰的上转换纳米粒子、Dye‑NOBF4@UCNPs纳米探针及其制备方法以及含硫化合物的检测方法，该NOBF4修饰的OA‑NaGdF4:Yb,Er@OA‑NaYF4的制备方法包括：1)将含钠碱性化合物、1‑十八烯、油酸、钇源、NH4F和OA‑NaGdF4:Yb,Er进行共沉淀反应得到OA‑NaGdF4:Yb,Er@OA‑NaYF4上转换纳米粒子；2)将OA‑NaGdF4:Yb,Er@OA‑NaYF4与NOBF4进行接触反应。该纳米探针对含硫化合物的检测具有检测范围宽、灵敏度高、选择性好、成本低廉、检测快速等优点。
Description
技术领域
本发明涉及上转换纳米粒子，具体地，涉及一种四氟硼酸亚硝修饰的上转换纳米粒子、纳米探针及其制备方法以及含硫化合物的检测方法。
背景技术
硫化氢主要由有机物腐败而产生，估计全世界每年进入大气的量约为1 亿吨，对环境造成不可忽视的危害；而亚硫酸盐能防止食物氧化变质，是常见的食品添加剂、防腐剂，在食品安全领域发挥着重要作用，因此，建立一种快速、灵敏、高选择性地检测上述含硫物质的分析方法对食品安全、环境污染问题等具有重要意义。
目前，现有技术中成熟的含硫化合物检测方法有：电化学、电感耦合等离子体、气相色谱和比色法等，虽然上述检测方法能够在一定范畴内对H2S 进行有效检测，但是仍然存在合成方法复杂，操作繁琐，发射波长短等缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子、Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针及其制备方法以及含硫化合物的检测方法，该上转换纳米粒子能够与 IR-670形成纳米探针，该纳米探针对含硫化合物的检测具有检测范围宽、灵敏度高、选择性好、成本低廉、检测快速等优点，同时上述制备方法均具有条件温和、操作简便的优点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子的制备方法，包括：
1)将含钠碱性化合物、1-十八烯、油酸、钇源、NH4F和OA-NaGdF4:Yb,Er 上转换纳米粒子进行共沉淀反应得到OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子；
2)将OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4与NOBF4进行接触反应，得到 NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子；
其中，OA-NaGdF4:Yb,Er为油酸包覆的NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子。
本发明也提供了一种NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子，该NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子通过上述的制备方法制备而得。
本发明还提供了一种Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针的制备方法，该制备方法为：将染料IR-670、上述NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子、缓冲溶液在黑暗条件下进行孵育。
本发明进一步提供了一种Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针的制备方法，该Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针通过上述的的制备方法制备而得。
本发明更进一步提供了一种含硫化合物的检测方法，该检测方法为：首先检测上述的Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针的荧光强度I0，接着将不同浓度的含硫化合物溶液添加至Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针中并孵育，然后检测体系的的荧光强度I，最后以ΔI为纵坐标、含硫化合物溶液的浓度C为横坐标绘制工作曲线以得到工作方程，其中，ΔI＝I-I0
在上述技术方案中，本发明制备了水溶性好且能够应用于生物体内的 NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子。NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子与染料IR-670孵育，可发生上转换发光猝灭现象，如图5所示。
本发明中含硫化合物的检测原理如下：如图8所示，基于荧光共振能量转移原理，挑选发射光谱位于660nm处的近红外上转换纳米材料(NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子)作为能量供体，挑选最大吸收峰位于670nm处的染料IR-670作为能量受体，两者在具有较大光谱重叠的同时，亦可以配体交换的方式连接，两者间距离被拉进，FRET 效应发生，上转换材料位于660nm处的荧光被显著猝灭。再向体系中加入一定量S2-后，S2-可以破坏染料分子中的双键，进而抑制FRET效应，上转换材料位于660nm处的荧光得到恢复，并且荧光恢复的强度与含硫化合物的浓度呈线性关系，因此能够利用体系的荧光强度检测含硫化合物(如H2S) 的浓度。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是检测例1中荧光强度曲线图；
图2A是检测例2中OA-NaGdF4:Yb,Er透射电镜图；
图2B是检测例2中的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4透射电镜图；
图3是检测例3中上转换材料的红外光谱图；
图4是检测例4中上转换材料与近红外花菁染料的光谱重叠图；
图5是应用例1中的反应体系中各物质与上转换材料共存时的荧光强度曲线图；
图6是应用例1中的荧光强度曲线图和荧光强度对H2S的工作曲线图；
图7是应用例2中的荧光强度曲线图和干扰检测结果统计图；
图8是本发明检测含S化合物的原理图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子的制备方法，包括：
1)将含钠碱性化合物、1-十八烯、油酸、钇源、NH4F和OA-NaGdF4:Yb,Er 上转换纳米粒子进行共沉淀反应得到OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子；
2)将OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4与NOBF4进行接触反应，得到 NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子；
其中，OA-NaGdF4:Yb,Er为油酸包覆的NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子。
在上述制备方法中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，在步骤1) 中，OA-NaGdF4:Yb,Er、含钠碱性化合物、1-十八烯、油酸、钇源和NH4F 的用量比为100mg：0.03-0.05g：6-8mL：2-4mL：0.10-0.11g：0.03-0.06g。
在上述方法的步骤1)中，共沉淀反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为使制得的NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，共沉淀反应满足以下条件：反应温度为280-320℃，反应时间为1-2h；更优选地，反应温度为290-310℃。
在上述制备方法中，各物料的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为使制得的NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，钇源选自四水合醋酸钇、氯化钇和氧化钇中的至少一者，含钠碱性化合物选自氢氧化钠和氟化钠中的至少一者。
在上述步骤1)中，OA-NaGdF4:Yb,Er的提供方式可以在宽的范围内选择，但是为使制得的NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，OA-NaGdF4:Yb,Er以溶液的形式提供，溶剂为环己烷和/或甲醇。
在上述制备方法的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为使制得的NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，在步骤2)中，OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4与NOBF4的用量比为50mg： 4.8-6.9mg；更优选地，OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4与NOBF4的用量比为50mg：5.6-6.0mg。
在上述制备方法的步骤2)中，接触反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为使制得的NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，接触反应至少满足以下条件：反应温度为15-35℃，反应时间为8-15min。
在上述制备的步骤2)中，NOBF4的提供方式可以在宽的范围内选择，但是为使制得的NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地， NOBF4以溶液的形式提供，溶剂为DMF和乙腈中的至少一者。
在上述实施方式中，NOBF4溶液中溶剂的用量可以在宽的范围内选择，但是为使制得的NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地， OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4与NOBF4溶液中溶剂的用量比50mg： 4-6mg。
在本发明中，OA-NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子可以是市售品，也可以是现配现用，但是为使制得的NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，在步骤1)之前，该制备方法还包括OA-NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子的制备：将含钠碱性化合物、1- 十八烯、油酸、镱源、钆源、铒源和NH4F进行共沉淀反应得到 OA-NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子。
在上述OA-NaGdF4:Yb,Er的制备方法中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为使制得的NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，含钠碱性化合物、1-十八烯、油酸、镱源、钆源、铒源和NH4F的用量比为0.03-0.05g：5-7mL：3-5mL：0.08-0.09g：0.06-0.08g：0.001-0.002 mg：0.039-0.059g。
在上述OA-NaGdF4:Yb,Er的制备方法中，共沉淀反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为使制得的NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，共沉淀反应满足以下条件：反应温度为280-320℃，反应时间为1-2h。
在上述OA-NaGdF4:Yb,Er的制备方法中，各物料的种类可以在宽的范围内选择，但是为使制得的NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，铒源选自四水合醋酸铒、五水合硝酸铒、氧化铒和氯化铒中的至少一者，镱源选自四水合醋酸镱、氯化镱、五水合硝酸镱和氧化镱中的至少一者，钆源选自六水合醋酸钆、氯化钆、硫酸钆和氧化钆中的至少一者，含钠碱性化合物选自氢氧化钠和氟化钠中的至少一者。
在步骤1)以及OA-NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子的制备过程中，添料顺序可以在宽的范围内选择，但是为使制得的NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，在步骤1)以及OA-NaGdF4:Yb,Er 上转换纳米粒子的制备过程中，添料顺序为：先将除含钠碱性化合物、NH4F外的物料混合并进行除水处理，接着冷却后加入钠碱性化合物、NH4F形成纳米晶，然后进行共沉淀反应。
在上述除水处理中，除水处理的条件可以在宽的范围内选择，但是为使制得的NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，除水处理的条件为：除水温度为140-170℃，除水时间为30-50min。
在上述纳米晶形成过程中，纳米晶的形成条件可以在宽的范围内选择，但是为使制得的NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，纳米晶的形成条件为：先将反应体系在45-55℃下保温25-35min，接着将反应体系温度升至100-110℃并在真空条件下保温8-15min。
在步骤1)以及OA-NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子的制备过程中，含钠碱性化合物、NH4F的提供方式可以在宽的范围内选择，但是为使制得的 NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，含钠碱性化合物、 NH4F均是以溶液的形式提供，溶剂为甲醇、乙醇和丙醇中的至少一者。
本发明也提供了一种NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子，该NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子通过上述的制备方法制备而得。
本发明还提供了一种Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针的制备方法，其特征在于，该制备方法为：将染料IR-670、上述NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子、缓冲溶液在黑暗条件下进行孵育。
在上述Dye-NOBF4@UCNPs的制备方法中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为使制得的Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子、IR-670、缓冲溶液的用量比为15μg：0.010-0.015mg：0.2-0.3mL。
在上述Dye-NOBF4@UCNPs的制备方法中，孵育条件可以在宽的范围内选择，但是为使制得的Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，孵育满足以下条件：孵育温度为20-35℃，孵育时间为1-5min。
在上述Dye-NOBF4@UCNPs的制备方法中，缓冲溶液的条件可以在宽的范围内选择，但是为使制得的Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针对含硫化合物的检测具有更好地检测范围、灵敏度、选择性，优选地，缓冲溶液为Tris-HCl 缓冲溶液，pH为7.3-7.5。
本发明进一步提供了一种Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针的制备方法，该Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针通过上述的的制备方法制备而得。
本发明更进一步提供了一种含硫化合物的检测方法，该检测方法为：首先检测上述的Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针的荧光强度I0，接着将不同浓度的含硫化合物溶液添加至Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针中并孵育，然后检测体系的荧光强度I，最后以ΔI为纵坐标，含硫化合物溶液的浓度C为横坐标绘制工作曲线以得到工作方程，其中，ΔI＝I-I0；
在上述检测方法中，孵育条件可以在宽的范围内选择，但是为进一步提高对含硫化合物的检测范围、灵敏度、选择性，优选地，孵育满足以下条件：孵育温度为20-35℃，孵育时间为2-8min。
在上述检测方法中，含硫化合物的种类可以在宽的范围内选择，但是为进一步提高对含硫化合物的检测范围、灵敏度、选择性，含硫化合物为H2S、硫化钠和硫化钾中的至少一者。
在上述检测方法中，孵育条件可以在宽的范围内选择，但是为进一步提高对含硫化合物的检测范围、灵敏度、选择性，优选地，ΔI＝42.6+65.5C。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，M表示 mol/L，如μM表示μmol/L。
染料IR-670是利用IR-775与间苯二酚反应制得(参考文献Dongyu,Tian, Xinwei,Li,Zhao,等.Preparation of a near-infrared fluorescent probe based on IR-780for highly selective and sensitive detection of bisulfite/sulfite in food,living cells and mice[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry.记载的方法制备而得)，其中IR-775为西格玛奥德里奇公司的市售品，结构式为
制备例1
OA-NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子的制备(参考文献Wang H,Lu Y, Wang L,ChenH(2019)Detection of tyramine and tyrosinase activity using red regionemission NaGdF4:Yb,Er@NaYF4 upconversion nanoparticles.Talanta 197:558-566.doi:10.1016/j.talanta.2019.01.079)：
25℃下，将C6H9GdO6·6H2O溶液(醋酸钆水合物溶液，1.00mL，含溶质0.0669g)、C6H9YbO6·4H2O溶液(醋酸镱水合物溶液，0.98mL，含溶质0.0828g)、C6H9ErO6·4H2O溶液(醋酸铒水合物溶液，0.02mL，含溶质0.00138 g)、4mL油酸以及6mL 1-十八烯加入50mL圆底烧瓶中，搅拌下加热到 150℃，并保持该温度40min除去多余的水分。随后，持续搅拌下将溶液冷却到25℃。
接着，将1mL NaOH储备液和3.3mL NH4F储备液的混合溶液(含NaOH 0.04g、NH4F0.048g，均为甲醇溶液配置)快速加入上述溶液，并在50℃下保持30min，之后，温度升至100℃并保持在真空条件下保持10min，然后温度升到300℃，保持该温度1h。自然冷却至25℃，离心3min(6500 rpm)，使用环己烷和乙醇三次洗涤，最后分散在环己烷中待用。
实施例1
1)OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子的制备：
在25℃下，将C6H9O6Y·4H2O(醋酸钇水合物溶液，2.00mL，含溶质 0.106g)、3mL油酸以及7mL 1-十八烯加入50mL圆底烧瓶，搅拌下加热到 150℃，并保持该温度40min除去多余的水分。随后，持续搅拌下将溶液冷却到25℃。
将OA-NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子溶液(含溶质100mg，溶剂为环己烷)加入混合溶液、1mL NaOH储备液和3.3mL NH4F储备液的混合溶液(含NaOH 0.04g、NH4F 0.048g，均为甲醇溶液配置)快速加入体系中，并在50℃下保持30min。接着，温度升至100℃，并在真空条件下保持10min，然后温度升到300℃，保持该温度1h。自然冷却至25℃，离心3min(6500rpm)，使用环己烷和乙醇三次洗涤得到OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子。
2)NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子的制备：
25℃下，将分散在环己烷中的5mL OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4溶液(10mg/mL)与5mL NOBF4(溶剂DMF，含NOBF4 5.84mg)溶液混合，轻轻摇动10min，从底部DMF层中提取纳米颗粒至离心管。通过添加1.5mL 甲苯和环己烷(1:1体积比)，并在11000rpm下离心15min来纯化分散在 DMF中的纳米颗粒。接着将纳米颗粒溶于水溶液中，在45℃水浴锅中过夜蒸发出残余的环己烷和甲苯，得到NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子。
实施例2
按照实施例1的方法进行制得NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子A2，唯一所不同的是：将钇源换为氯化钇。
实施例3
按照实施例1的方法进行制得NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子A3，唯一所不同的是： OA-NaGdF4:Yb,Er、含钠碱性化合物、1-十八烯、油酸、钇源、NH4F的用量比为100mg；0.03g；6mL；2mL；0.10g；0.03g。
实施例4
按照实施例1的方法进行制得NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子A4，唯一所不同的是： OA-NaGdF4:Yb,Er、含钠碱性化合物、1-十八烯、油酸、钇源、NH4F的用量比为100mg；0.05g；8mL；4mL；0.11g；0.06g。
实施例5
按照实施例1的方法进行制得NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子A5，唯一所不同的是： OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4与NOBF4的用量比为50mg：5mg。
实施例6
按照实施例1的方法进行制得NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子A6，唯一所不同的是： OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4与NOBF4的用量比为50mg：6.5mg。
实施例7
按照实施例1的方法进行制得NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子A7，唯一所不同的是：步骤1)中共沉淀反应条件为：反应温度为290℃，反应时间为2h。
实施例8
按照实施例1的方法进行制得NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子A8，唯一所不同的是：步骤1)中共沉淀反应条件为：反应温度为310℃，反应时间为1h。
检测例1
通过牌号为Hitachi F-2500的荧光仪对实施例1中OA-NaGdF4:Yb,Er、 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子进行发光检测，结果见图1，图中a，b曲线依次对应的是OA-NaGdF4:Yb,Er和 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子的荧光强度曲线图，由图可知，核壳结构可增强上转换纳米粒子的发光强度。
检测例2
通过牌号为Hitachi HT-7700的透射电子显微镜对实施例1中 OA-NaGdF4:Yb,Er、OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子进行形貌表征，检测结果如图2A(放大60.0倍，100.0kv)和2B(放大60.0倍， 100.0kv)。由图2A和2B可知，OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子呈六方相。
检测例3
利用牌号为IR Prestige-21傅立叶变换红外光谱仪对实施例1中 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4和NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子进行分析，结果见图4，图 4上方表征峰代表OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF上转换纳米粒子，下方的表征峰代表NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子，由图3可知，实施例1成功制备了NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子。
检测例4
利用牌号为Hitachi F-2500的荧光仪对实施例1中NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子进行发光检测并用UV-4100 的紫外分光光度计对IR670染料进行紫外分析，由图5可知， OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子、IR670染料这两种材料有较大的光谱重叠现象。
应用例1
含硫化合物的检测：
向一系列2.00mL的离心管中加入50.0μL NOBF4@UCNPs溶液(0.3 mg/mL，实施例1中NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4)和 IR-670溶液(含0.012mg的IR-670)，随后加入200μL Tris-HCl缓冲溶液黑暗孵育3min，得到Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针，随后用加入一系列浓度的H2S，并用水定容至1mL,然后置于恒温震荡器中28℃条件下持续震荡 5min，用荧光光谱仪记录实验数据。
利用牌号为Hitachi F-2500的荧光仪记录反应体系中各物质与上转换材料共存时的荧光强度，结果如图5所示。图5中，a曲线是NOBF4修饰的 OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子的荧光曲线图，曲线b是 NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换材料与染料IR-670同存在时的荧光图，曲线c是NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4、染料IR-670与H2S存在时体系的荧光图，由图可知荧光强度发生恢复。相对于曲线a，曲线b的强度明显减弱，相对于曲线b，曲线c的荧光强度明显增强。
利用牌号为Hitachi F-2500的荧光仪进行荧光测定，并绘制工作曲线，结果见图6(左边部分为荧光谱图，右边部分为工作曲线图)。由图可知， H2S与荧光猝灭强度ΔI(ΔI＝I-I0，I0与I分别为体系中不加H2S和加H2S的荧光强度值)之间具有较好的线性关系，ΔI＝42.6+65.5C。由6可知，随着不同浓度的H2S增加，其荧光强度逐渐恢复。
应用例2
干扰检测：
向一系列2.00mL的离心管中加入50μL NOBF4-UCNPs溶液(0.3 mg/mL，实施例1中NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4)和染料 IR-670溶液(含0.012mg的IR-670)，随后加入200μL Tris-HCl缓冲溶液孵育3min，接着加入Na2S(15μM)或干扰物质(抗坏血酸AA、谷胱甘肽 GSH、Cu2+、Zn2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Hg2+、NO3 -、CO3 2-、Br-、ClO-、SO4 2-浓度均为500μM)并用去离子水定容至1mL，然后置于恒温震荡器中25℃条件下持续震荡5min，用荧光光谱仪记录实验数据。根据所得的荧光强度值，绘制柱状图ΔI＝I-I0，I0代表未加待测物时IR670-UCNPs@NOBF4的荧光强度值，I代表加入S2-或不同干扰物之后的荧光强度值)，结果见图7(左边部分为荧光强度曲线图，右边部分为干扰检测结果统计图)，由图可知各种干扰物对体系均无影响。可以看出荧光强度基本不变，第一条柱状图为Na2S，可以看出荧光强度恢复效果良好，说明此荧光探针选择性较好。
按照应用例1-2相同的方法进行试验，唯一所不同的是将实施例1中 NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4换位A2-A8中的任意一者，检测结果与应用例1-2的检测结果基本一致。
与现有技术中记载的含硫化合物的检测方法相比，本发明提供的检测方法存在优势如下：
第一：本发明具有较低的检测限，仅为34.2nM；
第二：本发明响应时间大大缩短，仅为4min；
第三：在上转换纳米材料应用于S2-检测方面提供一个新思路。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括：
1)将含钠碱性化合物、1-十八烯、油酸、钇源、NH4F和OA-NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子进行共沉淀反应得到OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子；
2)将OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4与NOBF4进行接触反应，得到NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子；
其中，OA-NaGdF4:Yb,Er为油酸包覆的NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述OA-NaGdF4:Yb,Er、含钠碱性化合物、1-十八烯、油酸、钇源、NH4F的用量比为100mg：0.03-0.05g：6-8mL；2-4mL：0.10-0.11g：0.03-0.06g。
优选地，所述共沉淀反应满足以下条件：反应温度为290-310℃，反应时间为1-2h；
更优选地，所述钇源选自四水合醋酸钇、氯化钇和氧化钇中的至少一者，所述含钠碱性化合物选自氢氧化钠和氟化钠中的至少一者；
进一步优选地，所述OA-NaGdF4:Yb,Er以溶液的形式提供，溶剂为环己烷或甲醇。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4与NOBF4的用量比为50mg：4.8-6.9mg；
优选地，所述接触反应至少满足以下条件：反应温度为15-35℃，反应时间为8-15min；
更优选地，所述NOBF4以溶液的形式提供，溶剂为DMF和乙腈中的至少一者；
进一步优选地，所述OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4与NOBF4溶液中溶剂的用量比50mg：4-6mg。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)之前，所述制备方法还包括所述OA-NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子的制备：将含钠碱性化合物、1-十八烯、油酸、镱源、钆源、铒源和NH4F进行共沉淀反应得到OA-NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子；
优选地，所述含钠碱性化合物、1-十八烯、油酸、镱源、钆源、铒源和NH4F的用量比为0.03-0.05g：5-7mL：3-5mL：0.08-0.09g：0.06-0.08g；0.001-0.002g：0.039-0.059g。
更优选地，所述共沉淀反应满足以下条件：反应温度为280-320℃，反应时间为1-2h；
进一步优选地，所述铒源选自四水合醋酸铒、五水合硝酸铒、氧化铒和氯化铒中的至少一者，所述镱源四水合醋酸镱、氯化镱、五水合硝酸镱和氧化镱中的至少一者，所述钆源选自六水合醋酸钆、氯化钆、硫酸钆和氧化钆中的至少一者，所述含钠碱性化合物选自氢氧化钠和氟化钠中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)以及OA-NaGdF4:Yb,Er上转换纳米粒子的制备过程中，添料顺序为：先将除含钠碱性化合物、NH4F外的物料混合并进行除水处理，接着冷却后加入钠碱性化合物、NH4F形成纳米晶，然后进行共沉淀反应；
优选地，所述除水处理的条件为：除水温度为140-170℃，除水时间为30-50min；
更优选地，所述纳米晶的形成条件为：先将反应体系在45-55℃下保温25-35min，接着将反应体系温度升至100-110℃并在真空条件下保温8-15min；
进一步优选地，所述含钠碱性化合物、NH4F均是以溶液的形式提供，溶剂为甲醇、乙醇和丙醇中的至少一者。
6.一种NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子，其特征在于，所述NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子通过权利要求1-5中任意一项所述的制备方法制备而得。
7.一种Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将染料IR-670、权利要求6所述NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子、缓冲溶液在黑暗条件下进行孵育。
8.根据权利要求7所述的Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针，其中，所述NOBF4修饰的OA-NaGdF4:Yb,Er@OA-NaYF4上转换纳米粒子、IR-670、缓冲溶液的用量比为15μg：0.010-0.015mg：0.2-0.3mL；
优选地，所述孵育满足以下条件：孵育温度为20-35℃，孵育时间为1-5min；
优选地，所述缓冲溶液为Tris-HCl缓冲溶液，pH为7.3-7.5。
9.一种Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针的制备方法，其特征在于，所述Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针通过权利要求7或8所述的的制备方法制备而得。
10.一种含硫化合物的检测方法，其特征在于，所述检测方法为：首先检测权利要求9所述的Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针的荧光强度I0，接着将不同浓度的含硫化合物溶液添加至所述Dye-NOBF4@UCNPs纳米探针中并孵育，然后检测体系的的荧光强度I，最后以ΔI为纵坐标、含硫化合物溶液的浓度C为横坐标绘制工作曲线以得到工作方程，其中，ΔI＝I-I0；
优选地，所述孵育满足以下条件：孵育温度为20-35℃，孵育时间为2-8min；
优选地，所述含硫化合物为H2S、硫化钠和硫化钾中的至少一者；
更优选地，ΔI＝42.6+65.5C。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112239603A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-19 | 安徽师范大学 | Ir-790及其制备方法、敏化上转换纳米探针及其制备方法和过氧亚硝酸盐的检测方法 |
| CN112280552A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-29 | 安徽师范大学 | Dye-UCNPs纳米探针及其制备方法以及亚硝酸盐的检测方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104388088A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-04 | 赵兵 | 一种荧光增强的水溶性上转换纳米颗粒及其制备方法 |
| CN106947467A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-07-14 | 郑州大学 | 一种检测精氨酸的上转换发光纳米传感材料及在精氨酸检测中的应用 |
| CN108130069A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-08 | 深圳大学 | 稀土上转换纳米诊疗剂及其制备方法 |
| CN108872163A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于近红外激发和发射的血清标记物发光检测的侧流试纸条及其制备和使用方法 |
| CN110591692A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-12-20 | 安徽师范大学 | 四氟硼酸亚硝修饰的上转换纳米粒子、纳米探针及其制备方法以及含硫化合物的检测方法 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104388088A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-04 | 赵兵 | 一种荧光增强的水溶性上转换纳米颗粒及其制备方法 |
| CN106947467A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-07-14 | 郑州大学 | 一种检测精氨酸的上转换发光纳米传感材料及在精氨酸检测中的应用 |
| CN108130069A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-08 | 深圳大学 | 稀土上转换纳米诊疗剂及其制备方法 |
| CN108872163A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于近红外激发和发射的血清标记物发光检测的侧流试纸条及其制备和使用方法 |
| CN110591692A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-12-20 | 安徽师范大学 | 四氟硼酸亚硝修饰的上转换纳米粒子、纳米探针及其制备方法以及含硫化合物的检测方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| DONGYU LI等: "Preparation of a Near-Infrared Fluorescent Probe Based on IR-780for Highly Selective and Sensitive Detection of Bisulfite−Sulfite inFood, Living Cells, and Mice", 《J. AGRIC. FOOD CHEM.》 * |
| 王慧慧: "基于NaGdF4:Yb,Er@NaYF4上转换发光纳米材料构建酶和小分子传感体系", 《中国优秀硕士论文 工程科技I辑》 * |
| 胡瑾等: "稀土纳米粒子的表面修饰研究", 《云南化工》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112239603A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-19 | 安徽师范大学 | Ir-790及其制备方法、敏化上转换纳米探针及其制备方法和过氧亚硝酸盐的检测方法 |
| CN112280552A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-29 | 安徽师范大学 | Dye-UCNPs纳米探针及其制备方法以及亚硝酸盐的检测方法 |
| CN112239603B (zh) * | 2020-10-20 | 2022-06-21 | 安徽师范大学 | Ir-790及其制备方法、敏化上转换纳米探针及其制备方法和过氧亚硝酸盐的检测方法 |
| CN112280552B (zh) * | 2020-10-20 | 2023-08-01 | 安徽师范大学 | Dye-UCNPs纳米探针及其制备方法以及亚硝酸盐的检测方法 |
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