论文部分内容阅读
负载型荧光化学传感器是将传统的荧光化合物通过一定的相互作用负载在特定的载体上,根据与被识别物质的荧光响应来实现荧光传感。这种荧光传感器不仅能够改善传统有机荧光化合物易发生的聚集荧光淬灭,而且大大提高光热稳定性,因此作为新型的荧光传感器表现出良好的应用前景。本论文以锌铝水滑石(Zn-Al-CO3-LDH)为载体,利用水滑石层板的正电性及过渡金属锌可配位性,分别将有机染料阴离子8-氨基-1,3,6-三磺酸(ANTS)和赤藓红-B(EB)负载在Zn-Al-CO3-LDH的外表面来实现对牛血清白蛋白(BSA)的识别,主要工作分为两部分:(1)ANTS负载型荧光化学传感器的制备及其对BSA的识别。首先采用共沉淀法制备了 Zn-Al-CO3-LDH,然后在乙二醇介质中将ANTS负载在水滑石层板外表面,从而制备了负载产物LDH-ANTS。采用X射线粉末衍射、傅利叶红外光谱和荧光光谱进行结构和光谱性质表征。研究发现,ANTS对BSA无明显的响应,但将ANTS负载在LDH外表面后,所得产物LDH-ANTS对BSA有明显的荧光增强响应。因此,LDH-ANTS可用作识别BSA的荧光传感器以实现对BSA的快速检测且在pH为6.2-7.8的范围内荧光传感性能稳定。当BSA浓度为2.5-20.Oμg/mL时,符合Langmuir等温吸附方程式,线性回归方程为 C/I=0.0002+0.0006C,R2=0.9998,检测限为 0.03μg/mL,具有较高的灵敏度。实验进一步研究了 LDH-ANTS识别BSA的选择性、准确性以及重复利用性能,结果表明,LDH-ANTS对BSA的传感在一定范围内具有良好的选择性和准确性,但不能够进行重复利用,为一次性的传感器。(2)EB负载型荧光化学传感器的制备及其对BSA的识别。首先采用共沉淀法制备了 Zn-Al-CO3-LDH,然后在乙二醇介质中通过优化反应时间、EB的添加量等实验条件制备了负载产物LDH-EB。采用X射线粉末衍射、傅利叶红外光谱和荧光光谱进行结构和光谱性质研究。发现将EB负载在水滑石外表面后光热稳定性得到显著改善。负载前,BSA由于静电斥力,会使EB聚集产生荧光淬灭;而当EB负载在水滑石外表面后,BSA与EB相互作用产生了明显的荧光增强,可实现对BSA的快速检测。实验确定了利用LDH-EB检测BSA的传感器最佳用量为3.5mg/mL且在pH为5.8-9.0的范围内荧光传感性能稳定。在BSA浓度为10.0-100.0μg/mL时具有良好的线性,线性回归方程为 I=153.20+1.39C,R2=0.9947,检测限为 6.22μg/mL。实验进一步研究了 LDH-EB识别BSA的选择性、准确性以及重复利用性能,结果表明,LDH-EB对BSA的传感在一定范围内具有良好的选择性和准确性,但不能够进行重复利用,为一次性的传感器。最后提出了传感器LDH-EB识别BSA可能的机理,认为当EB负载在水滑石外表面后,层板正电荷与EB阴离子发生电中和,降低了 EB与BSA之间的静电排斥,有利于BSA阴离子向带正电的LDH-EB表面靠拢,EB中疏水的酯基识别了 BSA的疏水部位,使得EB分布更加均匀,增强了整个体系的刚性,导致了荧光增强。综合所述,将ANTS、EB等传统荧光化合物负载在水滑石的层板外表面,不仅可有效改善荧光化合物的荧光性能和光热稳定性,同时还将负载产物应用于对特定分子的有效识别,这对生物荧光传感发展提供了新思路。