本發(fā)明屬于涉及光電材料制備領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于共軛聚合物納米粒子的次氯酸根檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

熒光探針技術(shù)是一種借助熒光分子的光物理和光化學(xué)性質(zhì)，在分子水平上研究生物體內(nèi)結(jié)構(gòu)變化的方法。熒光探針技術(shù)具有直觀性強(qiáng)、靈敏度高、檢測(cè)快速、試劑量小等特點(diǎn)，近年來已被廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)、核酸、細(xì)胞檢測(cè)及免疫分析、細(xì)胞標(biāo)記等領(lǐng)域。

共軛聚合物是一類具有特殊光、電性質(zhì)的高分子化合物，近年來受到了科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。共軛聚合物是指在空間結(jié)構(gòu)上有長(zhǎng)程π鍵的聚合物，在共軛聚合物結(jié)構(gòu)中，長(zhǎng)程π電子共軛不僅大大縮小了成鍵和反鍵能帶間的能隙，而且使兩個(gè)能帶增寬，能帶內(nèi)的軌道數(shù)增加，軌道間能隙減小，載流子(電子和空穴)在能帶內(nèi)可以自由移動(dòng)，因此，共軛聚合物的共軛骨架允許電子或能量在整條鏈上自由流動(dòng)，從而具有“分子導(dǎo)線”功能，即受激發(fā)產(chǎn)生的激子可以沿共軛主鏈迅速遷移。與無機(jī)半導(dǎo)體納米材料相比，共軛聚合物納米顆粒具有結(jié)構(gòu)多樣性、良好的生物相容性、熒光強(qiáng)度高和光化學(xué)穩(wěn)定性好等特性，在生物分析及細(xì)胞成像方面逐漸成為熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。

在眾多的活性氧物質(zhì)中，次氯酸的研究一直受到了人們的重視。次氯酸根作為生物體內(nèi)一種重要的活性氧，參與眾多生理、病理過程,可以與生物體內(nèi)的多種生物分子發(fā)生反應(yīng),例如：DNA.RNA.脂肪酸、膽固醇以及多種蛋白質(zhì)。同時(shí)次氯酸的存在形式和含量都對(duì)人的身體健康有很大的影響。如果生物體細(xì)胞內(nèi)的次氯酸含量超出正常值，就可能引起各種疾病。因此，準(zhǔn)確檢測(cè)生物體內(nèi)的次氯酸根濃度對(duì)于研究生理功能的變化和運(yùn)行機(jī)制，解決病變過程中的問題具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單、特異性高、所需設(shè)備簡(jiǎn)單的基于共軛聚合物納米粒子的次氯酸根檢測(cè)方法。與傳統(tǒng)的基于熒光效應(yīng)的檢測(cè)方法相比，這種檢測(cè)方法利用了共軛聚合物的分子導(dǎo)線效應(yīng)，以及共軛聚合物的熒光顏色變化和波長(zhǎng)變化，可以克服傳統(tǒng)熒光生物傳感器中熒光強(qiáng)度低、選擇性差的缺點(diǎn)。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

基于共軛聚合物納米粒子的次氯酸根檢測(cè)方法，其特征在于，步驟如下：

S1合成主鏈含有羧基的共軛聚合物PPV-COOH；

S2利用再沉淀法將共軛聚合物材料PPV-COOH制備成納米粒子；

S3將PPV-COOH納米粒子置于不同濃度次氯酸根溶液中，以400nm為激發(fā)波長(zhǎng)，進(jìn)行熒光檢測(cè)，根據(jù)熒光最大發(fā)射波長(zhǎng)的變化和紫外燈照射下熒光顏色的變化對(duì)次氯酸根進(jìn)行檢測(cè)。

更進(jìn)一步的，所述步驟S1中共軛聚合物PPV-COOH吸收波長(zhǎng)為490nm，最大發(fā)射波長(zhǎng)為587nm。

更進(jìn)一步的，所述步驟S1中共軛聚合物PPV-COOH的結(jié)構(gòu)式為：

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明選用可激發(fā)熒光的共軛聚合物作為敏感材料，以熒光檢測(cè)為主要分析手段，同時(shí)共軛聚合物有全光譜的熒光顏色變化，能夠有效的對(duì)次氯酸根實(shí)現(xiàn)檢測(cè)；

(2)本發(fā)明利用了共軛聚合物的分子導(dǎo)線、熒光特征及PPV-COOH對(duì)次氯酸根響應(yīng)的能力，可以克服傳統(tǒng)檢測(cè)方法中操作復(fù)雜、成本高的缺點(diǎn)。

(3)本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的設(shè)備，可廣泛應(yīng)用于分子生物學(xué)、生物傳感器等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物分子，小分子，以及金屬離子的檢測(cè)。

(4)本發(fā)明在加入不同濃度次氯酸根(ClO^-)后PPV-COOH CPNs溶液的顏色的變化可由肉眼觀察到：加入ClO^-前，紫外光照射下PPV-COOH CPNs溶液肉眼看到的顏色是紅色熒光，加入ClO^-后，PPV-COOH CPNs溶液的熒光顏色隨著ClO^-濃度的增大，逐漸變?yōu)槌壬S色，綠色，青色。

附圖說明

圖1是共軛聚合物PPV-COOH的結(jié)構(gòu)式；

圖2是制備共軛聚合物納米粒子示意圖；

圖3是共軛聚合物納米粒子對(duì)不同濃度次氯酸根進(jìn)行檢測(cè)的熒光顏色變化；

圖4是共軛聚合物納米粒子對(duì)不同濃度次氯酸根進(jìn)行檢測(cè)的熒光光譜圖；

圖5是熒光最大發(fā)射波長(zhǎng)與次氯酸根濃度之間的線性關(guān)系；

圖6是共軛聚合物納米粒子對(duì)次氯酸根進(jìn)行檢測(cè)的響應(yīng)時(shí)間；

圖7是共軛聚合物納米粒子對(duì)次氯酸根的選擇性。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖和具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

實(shí)施例1：

結(jié)合圖1，2和3，具體介紹共軛聚合物納米粒子的制備及其對(duì)次氯酸根的檢測(cè)原理。

以共軛聚合物納米粒子作為敏感材料，通過共軛聚合物納米粒子的熒光波長(zhǎng)和顏色的變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)次氯酸根的高靈敏檢測(cè)，如圖2所示，其流程如下：

1.制備共軛聚合物材料PPV-COOH，PPV-COOH的結(jié)構(gòu)式如圖1所示，用四氫呋喃溶解到濃度為0.1mg/mL，避光待用。

2.取1mL 0.1mg/mL的PPV-COOH的THF溶液，加THF至6mL，加入到10mL超純水中，超聲5min，旋蒸濃縮至5mL，得到20μg/mL的PPV-COOH CPNs，避光4℃保存。

5.分別配置不同濃度的次氯酸根，分別為0μmol/L、20μmol/L、50μmol/L、100μmol/L、150μmol/L、200μmol/L。

6.分別向上述配置好的次氯酸根溶液中加入200μL納米顆粒溶液(20μg/μL)，并且混合均勻后，常溫避光反應(yīng)30min檢測(cè)熒光光譜。

7.將共軛聚合物納米粒子PPV-COOH CPNs與不同種類活性氧(ROS)和金屬離子混合，常溫避光反應(yīng)30min后檢測(cè)熒光光譜，考察共軛聚合物納米粒子的選擇性。

檢測(cè)不同濃度次氯酸根。

用超純水分別配置不同濃度的次氯酸根溶液，次氯酸根濃度分別為0μmol/L、20μmol/L、50μmol/L、100μmol/L、150μmol/L、200μmol/L。

取200μL制備好的共軛聚合物納米粒子溶液(20μg/mL)分別加入到不同濃度的次氯酸根溶液中，混合均勻后反應(yīng)30min測(cè)熒光光譜，結(jié)果如圖4所示，從圖4中可以看出隨著次氯酸根濃度的增大，共軛聚合物納米粒子的熒光光譜逐漸藍(lán)移。圖5中可以看出不同濃度次氯酸根和熒光最大發(fā)射波長(zhǎng)具有很好的線性關(guān)系。紫外光照射下PPV-COOH CPNs溶液的熒光顏色分別呈現(xiàn)1：紅色；2：淺紅色；3：橙色；4：黃色；5：綠色；6：青色，如圖3所示。

共軛聚合物納米粒子檢測(cè)次氯酸根的響應(yīng)時(shí)間。

制備共軛聚合物納米粒子，濃度分別20μg/mL，后避光4℃保存。配置0.7mmol/L的次氯酸根溶液。

在離心管中分別加入200μL共軛聚合物納米粒子PPV-COOH CPNs(20μg/mL)，170μL次氯酸根溶液(0.7mmol/L)，加超純水至1000μL，混合均勻后開始測(cè)熒光光譜，結(jié)果如圖6所示，隨著時(shí)間的推移，共軛聚合物納米粒子PPV-COOH CPNs的熒光光譜逐漸藍(lán)移，大約30min后不再變化，說明反應(yīng)時(shí)間在30min左右。

共軛聚合物納米粒子對(duì)次氯酸根的選擇性。

共軛聚合物納米粒子PPV-COOH CPNs對(duì)不同種類活性氧(ROS)和金屬離子的熒光響應(yīng)，在12個(gè)離心管中加入200μL共軛聚合物納米粒子PPV-COOH CPNs(20μg/mL)，再分別加入ClO^-，OH·，H₂O₂，O^2-，K⁺，Ca²⁺，Mg²⁺，SO₄^2-，CO₃^2-，HCO₃^-，NO₃^-，OH^-，常溫避光反應(yīng)30min后，檢測(cè)熒光光譜，考察共軛聚合物納米粒子的選擇性(由于是對(duì)自來水中次氯酸的檢測(cè)，加入這些離子做選擇性可以排除一些自來水中其他物質(zhì)的干擾)。

從圖7可以看出：相對(duì)于加入其他離子時(shí)的熒光強(qiáng)度，加入ClO^-使溶液最大發(fā)射波長(zhǎng)藍(lán)移，而其它活性氧(ROS)或金屬離子的加入基本不會(huì)對(duì)PPV-COOH CPNs的熒光性能造成影響。這說明此共軛聚合物納米粒子PPV-COOH CPNs對(duì)ClO^-具有非常好的選擇性。

以上示意性地對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本專利的保護(hù)范圍。