一種利用碳點作為熒光探針檢測多巴胺的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及生物傳感領域。更具體地，涉及一種利用碳點作為熒光探針檢測多巴胺的方法。
【背景技術】
[0002]多巴胺是一種兒茶酚胺，在人體中充當重要的神經遞質的角色，其在人體中的含量與人的行為聯系比較緊密。這種物質的濃度直接影響人類的學習和記憶能力。多巴胺含量偏高或偏低均有可能引起一系列疾病。多巴胺在帕金森癥病人體內的含量很低，小于10一 1<3mol/L。多巴胺的含量測定在生理功能和臨床方面都有很大的意義。目前報道的多巴胺檢測方法有多種。其中高效液相色譜法的檢測成本高，靈敏度較低(J.Chromatogr.2000，179-189)，可見光分光光度法比較穩(wěn)定，但是其檢測限高(Analyst.2009,1692-1698)，而采用電化學法檢測多巴胺時，存在抗壞血酸和尿酸的干擾問題(B1sens.B1electron.2012,55-60)。
[0003]碳點作為近年來新興的碳納米材料，在用于多巴胺檢測方面有一定的進展。ZhouXi等(B1sens.B1electron.2015,404-410)利用聚卩比略ppy與石墨稀量子點復合后作為多巴胺的檢測探針，其檢測限達1pM;Mao Yan等(B1sens.B1electron.2012,55-60)利用分子印跡的方法將碳點包裹在二氧化硅印跡薄膜作為多巴胺的檢測探針，其檢測限達1.7nM。
[0004]3 -氨基苯硼酸可以用來識別有兒茶酚結構的物質，L i u S i y u等(B1sens.B1electron.，2013,47,379-384)利用3-氨基苯硼酸通過1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺與CuInS2量子點連接，從而使得CuInS2量子點表面連接硼酸根功能基團。這種檢測多巴胺方法的檢測限可達0.2ymol/L。
[0005]上述幾種方法的靈敏度無法滿足多巴胺檢測的臨床要求，因此可以實現更低的靈敏度，快速的檢測多巴胺的方法成為了研究熱點。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種利用碳點作為熒光探針檢測多巴胺的方法。該方法利用多巴胺對熒光碳點的特異性增強的現象，通過制備特定的熒光探針，在碳點表面實現含氮、硼官能團的雙功能化，實現了痕量多巴胺的檢測，提高了檢測靈敏度，從而實現對于濃度低至0.1pM的多巴胺的檢測。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案:
[0008]—種利用碳點作為熒光探針檢測多巴胺的方法，包括如下步驟:
[0009]I)熒光探針的制備；
[0010]2)將熒光探針水溶液加入一系列濃度已知的不同濃度的多巴胺水溶液中，測量混合溶液的熒光強度，以多巴胺水溶液濃度對數為橫坐標，測得的混合溶液的熒光強度為縱坐標，建立多巴胺濃度與熒光強度之間的標準曲線；
[0011]3)按步驟2)所述的方法，將與步驟2)中相同濃度的熒光探針水溶液加入到待測多巴胺水溶液中，測量混合溶液的熒光強度，將測得的熒光強度值代入上述步驟2)所得標準曲線，得到待測多巴胺水溶液的濃度。
[0012]優(yōu)選地，步驟I)中所述熒光探針為碳點，所述碳點的粒徑為1-1Onm;所述碳點中碳:硼:氮元素的摩爾比為10:5:2-80:4:7。
[0013]優(yōu)選地，步驟I)中所述熒光探針由如下方法制備:以3-氨基苯硼酸為前驅體，完全溶解于去離子水中，得到前驅體水溶液;再將前驅體水溶液轉移到水熱反應釜中，進行水熱合成反應，在150-250°C下反應8-16h后，將所得物過濾、干燥，得到的粉末狀碳點即為熒光探針。
[0014]所述碳點為硼酸根和氨基雙功能化的碳點，發(fā)光效率高。
[0015]優(yōu)選地，步驟2)中，標準曲線的建立包括如下步驟:向水中按體積比2.5:1-10:1加入熒光探針水溶液，作為空白對照組；向一系列已知濃度的多巴胺水溶液中加入熒光探針水溶液，充分混合，得到標準溶液;檢測標準溶液中的熒光強度，并與空白對照組對比，以多巴胺水溶液濃度對數為橫坐標，測得的混合溶液的熒光強度為縱坐標，繪制出多巴胺濃度與熒光強度之間的標準曲線。
[0016]優(yōu)選地，步驟2)中，所述熒光探針水溶液的濃度為0.001-0.01g/L;更優(yōu)選地，所述熒光探針水溶液的濃度為0.005g/L;所述多巴胺水溶液的濃度在0.1ρΜ-1μΜ之間;所述熒光探針水溶液與多巴胺水溶液的體積比為1:2.5-1:10。
[0017]優(yōu)選地，步驟2)、3)中，所述熒光強度使用檢測波長范圍涵蓋200-90011111的熒光分光光度計測量。
[0018]優(yōu)選地，步驟2)、3)中，熒光強度的測量過程中，使用的激發(fā)波長為250_40011111;更優(yōu)選地，激發(fā)波長為365nm;熒光發(fā)射峰的波長為350-560nm;優(yōu)選地，熒光發(fā)射峰的波長為418nm0
[0019]優(yōu)選地，步驟3)中，所述熒光探針水溶液與多巴胺水溶液的體積比為1:2.5-1:10。
[0020]優(yōu)選地，所述方法檢測多巴胺濃度的檢測限為0.ΙρΜ。
[0021]本發(fā)明的有益效果如下:
[0022]本發(fā)明中以硼酸根和氨基原位雙功能化碳點為熒光探針，在此基礎上，利用多巴胺對碳點的熒光增強現象，通過制備特定的熒光探針，進行痕量多巴胺的檢測。本發(fā)明檢測限達0.ΙρΜ，與以往使用其他碳點作為多巴胺檢測探針相比，其檢測限低兩個數量級，而且具有很好的選擇性。
【附圖說明】
[0023]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0024]圖1示出實施例1中制備得到的碳點熒光探針的高分辨率TEM圖。
[0025]圖2示出實施例13多巴胺溶液和碳點溶液充分混合后標準溶液的熒光強度，激發(fā)波長為365nm。
[0026]圖3示出實施例13所建立的熒光強度變化與多巴胺濃度對數之間的擬合曲線。其中，X表示的是橫坐標:多巴胺濃度的對數;y1、y2表示的是縱坐標:對應的熒光強度變化。
【具體實施方式】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。
[0028]實施例1碳點熒光探針I(yè)的合成
[0029]稱取3-氨基苯硼酸粉末置于小燒杯中，加入20mL去離子水并攪拌至固體完全溶解，得到前驅體水溶液;將均一分散的溶液轉移到聚四氟乙烯水熱反應釜中，在烘箱中進行反應，150°C反應Sh得到碳點的棕黃色溶液;將得到的棕黃色溶液過濾，除去大顆粒雜質;之后將初產物溶液旋蒸，得到硼酸根和氨基原位雙功能化的碳點固體粉末，所得碳點即為熒光探針，碳點中碳:硼:氮元素的摩爾比為10:5:2;利用透射電子顯微鏡表征所得的碳點粉末，其粒徑范圍為2nm-5nm;合成碳點的焚光發(fā)射峰的波長在350nm-550nm，峰值在410nmo
[0030]實施例2碳點熒光探針2的合成
[0031]稱取3-氨基苯硼酸粉末置于小燒杯中，加入20mL去離子水并攪拌至固體完全溶解，得到前驅體水溶液;將均一分散的溶液轉移到聚四氟乙烯水熱反應釜中，在烘箱中進行反應，150°C反應16h得到碳點的棕黃色溶液;將得到的棕黃色溶液過濾，除去大顆粒雜質；之后將初產物溶液旋蒸，得到硼酸根和氨基原位雙功能化的碳點固體粉末，所得碳點即為熒光探針，碳點中碳:硼:氮元素的摩爾比為30:7:4;利用透射電子顯微鏡表征所得的碳點粉末，其粒徑范圍為lnm-6nm ；合成碳點的焚光發(fā)射峰波長在395nm_550nm，峰值在414nm。
[0032]實施例3碳點熒光探針3的合成
[0033]稱取3-氨基苯硼酸粉末置于小燒杯中，加入20mL去離子水并攪拌至固體完全溶解，得到前驅體水溶液;將均一分散的溶液轉移到聚四氟乙烯水熱反應釜中，在烘箱中進行反應，250°C反應Sh得到碳點的棕黃色溶液;將得到的棕黃色溶液過濾，除去大顆粒雜質;之后將初產物溶液旋蒸，得到硼酸根和氨基原位雙功能化的碳點固體粉末，所得碳點即為熒光探針，碳點中碳:硼:氮元素的摩爾比為42:5:4;利用透射電子顯微鏡表征所得的碳點粉末，其粒徑范圍為3nm_5nm ；合成碳點的焚光發(fā)射峰波長在385nm_560nm，峰值在418nm。
[0034]實施例4碳點熒光探針4的合成
[0035]稱取3-氨基苯硼酸粉末置于小燒杯中，加入20mL去離子水并攪拌至固體完全溶解，得到前驅體水溶液;將均一分散的溶液轉移到聚四氟乙烯水熱反應釜中，在烘箱中進行反應，250°C反應16h得到碳點的棕黃色溶液;將得到的棕黃色溶液過濾，除去大顆粒雜質；之后將初產物溶液旋蒸，得到硼酸根和氨基原位雙功能化的碳點固體粉末，所得碳點即為熒光探針，碳點中碳:硼:氮元素的摩爾比為32:5:4;利用透射電子顯微鏡表征所得的碳點粉末，其粒徑范圍為2nm_ I Onm ο
[0036]實施例5標準曲線的建立
[0037]取實施例1中的硼酸根和氨基原位雙功能化的碳點熒光探針I(yè)，配制成濃度為0.001g/L的硼酸根和氨基原位雙功能化的碳點溶液，取Iml配制的碳點溶液加入2.5ml水中，作為空白對照組；另外取10支離心管中再分別加入Iml配制的碳點溶液，然后10支離心管中依次加入2.5ml濃度為0.1ρΜ-1μΜ的多巴胺水溶液，充分混合后，得到的碳點與多巴胺的標準溶液靜置2分鐘后，用熒光光度計檢測標準溶液中的熒光強度(激發(fā)波長為365nm)，并與空白對照組對比，繪制出熒光強度與多巴胺濃度之間的標準曲線。
[0038]實施例6標準曲線的建立