本發(fā)明涉及一種快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針及其制備方法與應用，屬于抗生素初檢。

背景技術(shù)：

1、四環(huán)素類抗生素(tcs)作為一種廣譜抗生素，具有成本低、毒性小、口服易吸收等優(yōu)點，包括四環(huán)素(tc)、地美環(huán)素(dmc)、強力霉素(doc)、美他環(huán)素(mtc)、金霉素(ctc)、土霉素(otc)等，被廣泛應用于醫(yī)藥、畜牧等領域。然而，tcs的過度使用會導致大量抗生素排入環(huán)境，不僅會殺死水體中的微生物，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)，還會導致抗生素在牛奶、雞蛋和肉類等動物產(chǎn)品中積累，通過生物鏈進入人體內(nèi)，從而導致人體產(chǎn)生耐藥性，危害人體健康。

2、目前，許多常規(guī)技術(shù)都能測定tcs，如電化學適配傳感器、高效液相色譜法、流動注射分析法和酶聯(lián)免疫吸附法。這些檢測方法雖然靈敏度高、抗干擾能力強，但也存在一定的局限性，如樣品前處理過程復雜、儀器昂貴、檢測耗時長等，無法實現(xiàn)現(xiàn)場快速檢測。在過去的幾十年中，熒光傳感技術(shù)以其操作簡單、響應速度快、成本低、靈敏度高等優(yōu)點受到了廣泛關(guān)注。例如，narasimhappa等人通過培養(yǎng)citrobacter?fumigatus細菌合成了藍色熒光cds量子點，在tc存在的情況下，400nm處的熒光隨著tc濃度的增加而不斷猝滅，其檢測限為23nm。然而，單色熒光傳感器易受探針光漂白和樣品光散射等因素的影響，而人眼對單色熒光強度的變化并不敏感。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針及其制備方法與應用，使用藍色碳點(bcds)與金屬有機框架(eu-mof)結(jié)合制備熒光探針，可以在不進行復雜前處理的情況下對tcs進行靈敏、準確的檢測。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的一種快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針的制備方法，包括以下步驟：

3、(1)bcds的合成：將檸檬酸溶于超純水中，在劇烈攪拌下加入聚乙烯亞胺，直至試劑完全溶解，然后將混合溶液轉(zhuǎn)移到高壓釜中進行水熱反應，自然冷卻至室溫后，將所得溶液通過透析袋進行透析，得bcds溶液，儲存在冰箱中備用；

4、(2)bcds/eu-mof探針的合成：將六水合氯化銪和偏苯三甲酸超聲溶解于n,n-二甲基甲酰胺中，隨后加入上述制備的bcds溶液并攪拌，將攪拌后的液體轉(zhuǎn)移至高壓釜中進行溶劑熱反應，自然冷卻至室溫后，產(chǎn)物用無水乙醇洗滌后在真空烘箱中干燥，得到bcds/eu-mof探針，儲存在冰箱中備用。

5、作為改進的，所述檸檬酸與聚乙烯亞胺的質(zhì)量比為2：(1-3)。

6、作為改進的，所述水熱反應的溫度為150-260℃，反應時間為4-8h；所述透析袋的截留分子量為800-1200da。

7、作為改進的，所述六水合氯化銪與偏苯三甲酸的質(zhì)量比為2：(1-3)。

8、作為改進的，所述n,n-二甲基甲酰胺的用量為50-100ml，與六水合氯化銪的質(zhì)量比為(100-200)：1；所述步驟(2)中bcds溶液的用量為0.5-3ml，與六水合氯化銪的質(zhì)量比為(10-80)：1。

9、作為改進的，所述溶劑熱反應的溫度為100-150℃，反應時間為20-40h。

10、作為改進的，所述高壓釜內(nèi)設有聚四氟乙烯內(nèi)襯；所述真空烘箱的干燥溫度為50-80℃。

11、本發(fā)明的第二方面，提供一種快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針，采用所述的制備方法制得，所述熒光探針在無tcs時顯示藍色熒光，在接觸tcs后顯示紅色熒光。

12、本發(fā)明的第三方面，提供一種所述快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針的應用，用于檢測物質(zhì)中是否含有四環(huán)素類抗生素，以及檢測四環(huán)素類抗生素的含量。

13、本發(fā)明的第四方面，提供一種用于快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的便攜式檢測裝置，包括便攜式毛細管檢測盒和智能手機；所述便攜式毛細管檢測盒包括檢測盒主體、封裝有所述熒光探針的毛細管、毛細管存儲架、手機支架和緊湊型紫外燈。

14、本發(fā)明的熒光探針的比率熒光體系傳感機制，結(jié)合圖12所示，具體為：

15、第1階段：碳點的熒光強度可以通過n摻雜得到有效增強，從而使bcds在350nm紫外光的激發(fā)下在454nm處顯示出強烈的藍色熒光，而eu3+的熒光發(fā)射由于f-f躍遷的阻滯而非常微弱，因此bcds/eu-mof在未添加tcs時顯示出較強的藍色熒光。

16、第2階段：接觸tcs后，bcds的熒光激發(fā)光譜與tcs的紫外可見光譜重疊。因此，bcds的藍色熒光被tcs基于內(nèi)濾效應良好的猝滅。而tcs中的β-二酮結(jié)構(gòu)可與eu3+形成稀土有機絡合物(eu3+-tcs)，從而使tcs吸收的能量通過非輻射躍遷轉(zhuǎn)移到eu3+，從而有效地敏化eu3+并在616nm處產(chǎn)生強烈的紅色“開啟”熒光。因此，通過比例熒光實現(xiàn)自我校準，藍色熒光“關(guān)閉”，紅色熒光“打開”，成功實現(xiàn)了雙發(fā)射比率熒光傳感系統(tǒng)，從而能對tcs進行直觀、靈敏的檢測。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用tcs和bcds/eu-mof之間的特殊光學性質(zhì)，制備了一種雙發(fā)射熒光探針，在tcs存在時，bcds熒光“關(guān)閉”，形成的eu3+-tcs配合物的熒光發(fā)射明顯增強，從而通過比例熒光實現(xiàn)自校準，其檢測限最低為1.370nm，遠低于世界衛(wèi)生組織規(guī)定的動物源性食品中最大殘留限量，從而適用于水體以及牛奶、蜂蜜等食品中的tcs的檢測，為tcs的視覺現(xiàn)場定量檢測提供了簡單、靈敏的策略。

技術(shù)特征：

1.一種快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針的制備方法，其特征在于，所述檸檬酸與聚乙烯亞胺的質(zhì)量比為2：(1-3)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針的制備方法，其特征在于，所述水熱反應的溫度為150-260℃，反應時間為4-8h；所述透析袋的截留分子量為800-1200da。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針的制備方法，其特征在于，所述六水合氯化銪與偏苯三甲酸的質(zhì)量比為2：(1-3)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針的制備方法，其特征在于，所述n,n-二甲基甲酰胺的用量為50-100ml，與六水合氯化銪的質(zhì)量比為(100-200)：1；所述步驟(2)中bcds溶液的用量為0.5-3ml，與六水合氯化銪的質(zhì)量比為(10-80)：1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針的制備方法，其特征在于，所述溶劑熱反應的溫度為100-150℃，反應時間為20-40h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針的制備方法，其特征在于，所述高壓釜內(nèi)設有聚四氟乙烯內(nèi)襯；所述真空烘箱的干燥溫度為50-80℃。

8.一種快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針，其特征在于，采用權(quán)利要求1-7任一項所述的制備方法制得，所述熒光探針在無tcs時顯示藍色熒光，在接觸tcs后顯示紅色熒光。

9.一種權(quán)利要求8所述快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針的應用，其特征在于，用于檢測物質(zhì)中是否含有四環(huán)素類抗生素，以及檢測四環(huán)素類抗生素的含量。

10.一種用于快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的便攜式檢測裝置，其特征在于，包括便攜式毛細管檢測盒和智能手機；所述便攜式毛細管檢測盒包括檢測盒主體、封裝有權(quán)利要求8所述熒光探針的毛細管、毛細管存儲架、手機支架和緊湊型紫外燈。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種快速靈敏檢測四環(huán)素類抗生素的熒光探針及其制備方法與應用，包括：將檸檬酸溶于超純水中，在劇烈攪拌下加入聚乙烯亞胺，直至試劑完全溶解，然后將混合溶液轉(zhuǎn)移到高壓釜中進行水熱反應，自然冷卻至室溫后，將所得溶液通過透析袋進行透析，得BCDs溶液；將六水合氯化銪和偏苯三甲酸超聲溶解于N,N?二甲基甲酰胺中，隨后加入上述制備的BCDs溶液并攪拌，將攪拌后的液體轉(zhuǎn)移至高壓釜中進行溶劑熱反應，自然冷卻至室溫后，產(chǎn)物用無水乙醇洗滌后在真空烘箱中干燥，得到BCDs/Eu?MOF探針。本發(fā)明適用于水體以及牛奶、蜂蜜等食品中的TCs的檢測，為TCs的視覺現(xiàn)場定量檢測提供了簡單、快速靈敏的策略。

技術(shù)研發(fā)人員：劉變化,李凌飛,朱堯偉,王振洋
受保護的技術(shù)使用者：中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19