CN112980434B - 用于检测绿原酸的硅量子点及绿原酸检测方法 - Google Patents

用于检测绿原酸的硅量子点及绿原酸检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于检测绿原酸的硅量子点以及绿原酸检测方法，该硅量子点通过以下步骤制备得到：1)将APTES加入到超纯水中，得到A溶液；2)将邻苯二胺溶于乙醇中，得到B溶液；3)将A溶液、B溶液以及PEI混合共同加入到反应容器中，加热反应；4)反应结束后，冷却至室温，得到的产物使用透析袋透析，然后冷冻干燥，得到硅量子点。本发明制备的硅量子点对绿原酸具有荧光淬灭的特性，且还具有稳定性好、发光强度大的优点；本发明通过硅量子点建立的绿原酸检测方法具有高效灵敏、特异性强的特点，可提供灵敏准确的检测结果，在绿原酸特异性检测领域具有广阔的应用前景。

Description

用于检测绿原酸的硅量子点及绿原酸检测方法
技术领域
本发明涉及纳米材料领域，特别涉及一种用于检测绿原酸的硅量子点及绿原酸检测方法。
背景技术
绿原酸(CGA)是咖啡酸和奎宁酸之间形成的一种酯类化合物，广泛存在于各种植物中。此外，许多药用植物如金银花、杜仲等中药中均含有高含量的CGA。CGA作为主要的生物活性成分，具有抗菌血、抗病毒血、降血压血、抗氧化血、清除自由基血等多种功能。基于此，对CGA生物活性的研究已从多个方面展开，其中CGA含量的分析方法备受关注。因此，高效、灵敏地检测绿原酸有着重要意义。
检测绿原酸的方法有色谱分析法、比色法、电化学方法等等，然而这些方法存在着一定的缺点，比如样品预处理时间较长、所需试剂昂贵、检测时间长、灵敏性不高。
所以现在需要一种更可靠的方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于检测绿原酸的硅量子点及绿原酸检测方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于检测绿原酸的硅量子点，其特征在于，其通过以下步骤制备得到：
1）将APTES加入到超纯水中，得到A溶液；
2）将邻苯二胺溶于乙醇中，得到B溶液；
3）将A溶液、B溶液以及PEI混合共同加入到反应容器中，加热反应；
4）反应结束后，冷却至室温，得到的产物使用透析袋透析，然后冷冻干燥，得到硅量子点。
优选的是，其通过以下步骤制备得到：
1）将0.5-2 ml APTES加入到10 ml超纯水中，得到A溶液；
2）将0.1-0.5 g邻苯二胺溶于10 ml乙醇中，得到B溶液；
3）将A溶液、B溶液以及0.1-0.5g PEI共同加入到反应容器中，加热至180-220℃反应8h；
4）反应结束后，冷却至室温，得到的产物使用截留分子量为1000Da的透析袋透析12h，然后冷冻干燥，得到硅量子点。
优选的是，其通过以下步骤制备得到：
1）将1 ml APTES加入到10 ml超纯水中，得到A溶液；
2）将0.2 g邻苯二胺溶于10 ml乙醇中，得到B溶液；
3）将A溶液、B溶液以及0.2g PEI共同加入到反应容器中，加热至200℃反应8h；
4）反应结束后，冷却至室温，得到的产物使用截留分子量为1000Da的透析袋透析12h，然后冷冻干燥，得到硅量子点。
优选的是，所述反应容器为100ml的聚四氟乙烯反应釜。
本发明还提供一种绿原酸的检测方法，其采用如上所述的用于检测绿原酸的硅量子点进行检测，具体检测步骤包括：
1）构建用于绿原酸检测的标准曲线：
将n份体积均为v1的具有一定浓度梯度的绿原酸溶液分别与一份体积为v2、浓度为c的硅量子点溶液混合，静置；
将得到的n份混合液分别于激发波长为350 nm处，测试混合溶液的荧光强度值；
以绿原酸浓度为横坐标，荧光强度值为纵坐标，拟合得到用于绿原酸检测的标准曲线；
2）对待测溶液中的绿原酸浓度进行检测：
取体积为v1的待测溶液与体积为v2、浓度为c的硅量子点溶液混合，静置；
将得到的混合液于激发波长为350 nm处，测试混合溶液的荧光强度值，对照步骤1）得到的标准曲线，计算出待测溶液中的绿原酸浓度。
优选的是，具体检测步骤包括：
1）构建用于绿原酸检测的标准曲线：
将体积均为v1，浓度依次为0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、130、140、150 μmol/L的15份绿原酸溶液各与一份体积为3ml、浓度为0.1mg/mL的硅量子点溶液混合，静置3分钟；
将得到的15份混合液分别于激发波长为350 nm处，测试混合溶液的荧光强度值；
以绿原酸浓度为横坐标，荧光强度值为纵坐标，拟合得到用于绿原酸检测的标准曲线；
2）对待测溶液中的绿原酸浓度进行检测：
取体积为v1的待测溶液与体积为3ml、浓度为0.1mg/mL的硅量子点溶液混合，静置；
将得到的混合液于激发波长为350 nm处，测试混合溶液的荧光强度值，对照步骤1）得到的标准曲线，计算出待测溶液中的绿原酸浓度。
本发明的有益效果是：
本发明制备的硅量子点具有可被绿原酸荧光淬灭的特性，还具有稳定性好、发光强度大的优点，且其制备简单、成本低；本发明通过硅量子点建立的绿原酸检测方法具有高效灵敏、特异性强、检测速度快的特点，可提供灵敏准确的检测结果，在绿原酸特异性检测领域具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为实施例1制备的硅量子点的光学性质检测结果；
图2为实施例2中绿原酸检测的标准曲线的构建结果；
图3为实施例3中的硅量子用于绿原酸浓度检测的干扰实验结果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
本实施例的一种用于检测绿原酸的硅量子点，其通过以下步骤制备得到：
1）将1 ml APTES（3-氨丙基三乙氧基硅烷）加入到10 ml超纯水中，得到A溶液；
2）将0.2 g邻苯二胺溶于10 ml乙醇中，得到B溶液；
3）将A溶液、B溶液以及0.2g PEI（聚乙烯亚胺）共同加入到容积为100ml的聚四氟乙烯反应釜中，加热至200℃反应8h；
4）反应结束后，冷却至室温，得到的产物使用截留分子量为1000Da的透析袋透析12h，以除去未反应的小分子，然后冷冻干燥，得到的固体产物即为硅量子点。
参照图1，图1A为实施例1制得的硅量子点的吸收光谱及荧光光谱，可以看出，硅量子点最大激发光波长在350 nm，最大发射峰在470 nm（青色荧光）处。图1B为实施例1制得的硅量子点在不同波长的激发光下的发射光谱，图1B中，在箭头位置，从上至下波长依次增加，即该处曲线的波长从上至下依次为330、340、350、360、370、380、390、400、410 nm。且从图1可以看出，硅量子点的发光强度较大。
实施例2
本实施例提供一种绿原酸的检测方法，其采用实施例1制备的硅量子点进行检测，具体检测步骤包括：
1）构建用于绿原酸检测的标准曲线：
将n份体积均为v1的具有一定浓度梯度的绿原酸溶液分别与一份体积为v2、浓度为c的硅量子点溶液混合，静置；
将得到的n份混合液分别于激发波长为350 nm处，测试混合溶液的荧光强度值；
以绿原酸浓度为横坐标，荧光强度值为纵坐标，拟合得到用于绿原酸检测的标准曲线；
2）对待测溶液中的绿原酸浓度进行检测：
取体积为v1的待测溶液与体积为v2、浓度为c的硅量子点溶液混合，静置；
将得到的混合液于激发波长为350 nm处，测试混合溶液的荧光强度值，对照步骤1）得到的标准曲线，计算出待测溶液中的绿原酸浓度。
在一种更为具体的实施例中，具体检测步骤包括：
S1、构建用于绿原酸检测的标准曲线：
将体积均为v1，浓度依次为0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、130、140、150 μmol/L的15份绿原酸溶液各与1份硅量子点溶液（体积3ml、浓度0.1mg/mL）混合，静置3分钟；
将得到的15份混合液分别于激发波长为350 nm处，测试混合溶液的荧光强度值；
以绿原酸浓度为横坐标，荧光强度值为纵坐标，拟合得到用于绿原酸检测的标准曲线；
参照图2，图2A为不同浓度绿原酸与硅量子点混合后得到的混合液的荧光强度，如图中箭头所示，从上至下的曲线绿原酸浓度由0逐渐增加至150 μmol/L，硅量子点的荧光强度则随之逐渐降低。图2B为拟合得到的标准曲线，图中显示硅量子点荧光强度与绿原酸浓度之间存在着良好的线性关系，计算所得该硅量子点对绿原酸的检测限为0.43μmol/L。
S2、对待测溶液中的绿原酸浓度进行检测：
取体积为v1的待测溶液与体积为3ml、浓度为0.1mg/mL的硅量子点溶液混合，静置3分钟；
将得到的混合液于激发波长为350 nm处，测试混合溶液的荧光强度值，对照步骤1）得到的标准曲线，计算出待测溶液中的绿原酸浓度。
以下还提供上述绿原酸的检测方法的验证实验
本实施例中采用以上的方法对绿原酸浓度分别为20.00、50.00、100.00 μmol/L的标样进行检测，相应的检测结果分别为20.03、49.87、99.89 μmol/L，说明检测结果得到的浓度与标样浓度一致，体现了本发明的方法的准确性。
实施例3
本实施例中，进行硅量子点用于绿原酸浓度检测的干扰实验。
本实施例中，采用的干扰物包括Na+, K+, Ca2+, Pb2+, Ba2+, Zn2+, Cd2+, Al3+,Mn2+，CO3 2-, HCO3 -, NO2-, NO3 -, CH3COO-, F-, Cl-, Br-, I-, SO4 2-, SO3 2-, PO4 2-, ClO-；浓度为500μmol/L。实验方法为：将硅量子点与干扰物溶液混合（如图3中的SiQDs+Interference），同时将硅量子点、干扰物、绿原酸的混合液（如图3中的SiQDs+Interference+CGA）作为对照，CGA即绿原酸，静置3分钟；然后于激发波长为350 nm处，测试两份混合溶液的荧光强度值；对所有干扰物分别进行上述实验。参照图3，为实验结果，以看出，在相对应的干扰物存在时，只有绿原酸对硅量子点溶液的荧光有着强烈的淬灭作用，而其他干扰物对其的荧光强度没有显著影响，从而可以说明硅量子点对绿原酸的检测具有特异性，所以将其应用于绿原酸检测，可提供灵敏准确的检测结果。本发明中，绿原酸对硅量子点荧光淬灭的方式为包括动态淬灭和静态淬灭的一种混合淬灭方式，使得绿原酸对硅量子点的荧光有强烈的淬灭作用。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (5)

1.一种绿原酸的检测方法，其特征在于，其采用硅量子点进行检测，具体检测步骤包括：
1）构建用于绿原酸检测的标准曲线：
将n份体积均为v1的具有一定浓度梯度的绿原酸溶液分别与一份体积为v2、浓度为c的硅量子点溶液混合，静置；
将得到的n份混合液分别于激发波长为350 nm处，测试混合溶液的荧光强度值；
以绿原酸浓度为横坐标，荧光强度值为纵坐标，拟合得到用于绿原酸检测的标准曲线；
2）对待测溶液中的绿原酸浓度进行检测：
取体积为v1的待测溶液与体积为v2、浓度为c的硅量子点溶液混合，静置；
将得到的混合液于激发波长为350 nm处，测试混合溶液的荧光强度值，对照步骤1）得到的标准曲线，计算出待测溶液中的绿原酸浓度；
其中，所述硅量子点通过以下步骤制备得到：
1）将APTES加入到超纯水中，得到A溶液；
2）将邻苯二胺溶于乙醇中，得到B溶液；
3）将A溶液、B溶液以及PEI混合共同加入到反应容器中，加热反应；
4）反应结束后，冷却至室温，得到的产物使用透析袋透析，然后冷冻干燥，得到硅量子点。
2.根据权利要求1所述的绿原酸的检测方法，其特征在于，所述硅量子点通过以下步骤制备得到：
1）将0.5-2 ml APTES加入到10 ml超纯水中，得到A溶液；
2）将0.1-0.5 g邻苯二胺溶于10 ml乙醇中，得到B溶液；
3）将A溶液、B溶液以及0.1-0.5g PEI共同加入到反应容器中，加热至180-220℃反应8h；
4）反应结束后，冷却至室温，得到的产物使用截留分子量为1000Da的透析袋透析12h，然后冷冻干燥，得到硅量子点。
3.根据权利要求2所述的绿原酸的检测方法，其特征在于，所述硅量子点通过以下步骤制备得到：
1）将1 ml APTES加入到10 ml超纯水中，得到A溶液；
2）将0.2 g邻苯二胺溶于10 ml乙醇中，得到B溶液；
3）将A溶液、B溶液以及0.2g PEI共同加入到反应容器中，加热至200℃反应8h；
4）反应结束后，冷却至室温，得到的产物使用截留分子量为1000Da的透析袋透析12h，然后冷冻干燥，得到硅量子点。
4.根据权利要求3所述的绿原酸的检测方法，其特征在于，所述反应容器为100ml的聚四氟乙烯反应釜。
5.根据权利要求1所述的绿原酸的检测方法，其特征在于，具体检测步骤包括：
1）构建用于绿原酸检测的标准曲线：
将体积均为v1，浓度依次为0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、130、140、150 μmol/L的15份绿原酸溶液各与一份体积为3ml、浓度为0.1mg/mL的硅量子点溶液混合，静置3分钟；
将得到的15份混合液分别于激发波长为350 nm处，测试混合溶液的荧光强度值；
以绿原酸浓度为横坐标，荧光强度值为纵坐标，拟合得到用于绿原酸检测的标准曲线；
2）对待测溶液中的绿原酸浓度进行检测：
取体积为v1的待测溶液与体积为3ml、浓度为0.1mg/mL的硅量子点溶液混合，静置；
将得到的混合液于激发波长为350 nm处，测试混合溶液的荧光强度值，对照步骤1）得到的标准曲线，计算出待测溶液中的绿原酸浓度。
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