高靈敏石墨烯納米熒光探針在食品色素肼黃檢測上的應(yīng)用.pdf

1、實驗?zāi)康模?br>　　肼黃是一種常見的偶氮類人工合成的食品色素，它作為添加劑存在于人們?nèi)粘Ｊ秤玫拿姘嬃?，乳制品等多種食物中，由于其偶氮官能團會對人體產(chǎn)生危害，當其攝入過量時，會使人類患有過敏癥，蕁麻疹、哮喘以及兒童多動癥等多種疾病，嚴重時甚至?xí)鸢┌Y的發(fā)生。因此，為避免肼黃攝入量過多而給人們的身體健康帶來隱患，因此迫切需要一種能夠?qū)κ澄锖惋嬃现须曼S的含量實現(xiàn)快速性、靈敏性檢測的方法。本實驗我們利用GO分別與兩種有機熒光分子通過共價

2、鍵結(jié)合制備出兩種功能化氧化石墨烯納米絡(luò)合物熒光探針，并利用其均能與肼黃作用產(chǎn)生熒光猝滅現(xiàn)象的特點，進而實現(xiàn)對肼黃含量簡單、快速、靈敏性的檢測，為臨床醫(yī)學(xué)中疾病的預(yù)防和檢測提供了新的方向與思路。
　　實驗方法：
　　1.功能化氧化石墨烯納米絡(luò)合物熒光探針的制備
　　(1) GDAQ熒光探針的制備
　　本課題使用的GO是利用石墨粉通過Hummers方法制備得到，利用確定濃度的GO溶液和1,5-二氨基蒽醌(DAQ)熒光

3、染料醇溶液作為反應(yīng)物，在催化劑EDC和NHS的共同作用下，在水浴鍋中加熱攪拌17 h,GO中的羧酸(-COOH)官能團與DAQ中的氨基(-NH2)官能團發(fā)生縮合反應(yīng)形成具有酰胺鍵(O=C-NH-)的產(chǎn)物，即得到GDAQ熒光探針。
　　(2) GO-2-6納米熒光探針的制備
　　利用確定濃度的GO溶液和氨基氧蒽酮(2-6)熒光染料醇溶液作為反應(yīng)物，在催化劑EDC和NHS的共同作用下使羧基得以活化，加熱攪拌3 h后繼續(xù)常溫攪拌1

4、4 h，經(jīng)過縮合作用形成共價鍵，最終得到產(chǎn)物GO-2-6熒光探針。
　　2.功能化氧化石墨烯絡(luò)合物納米熒光探針的的表征
　　將制備好的GO利用原子力顯微鏡(AFM)表征觀察其形貌；同時分別利用透射電子顯微鏡(TEM)，傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)，拉曼光譜儀(Raman)，X射線光電子能譜(XPS)，紫外可見光分光光度計(UV-vis)，熒光分光光度計(FL)等表征觀察熒光探針的外貌形態(tài)、元素組成、分子結(jié)構(gòu)等。
　　

5、3.功能化氧化石墨烯絡(luò)合物熒光探針對食品色素肼黃的檢測
　　將制備成功的GDAQ和GO-2-6兩種功能化氧化石墨烯熒光探針分別溶解在乙醇水混合溶液中，反復(fù)超聲使其分散溶解，得到兩種均勻分散探針溶液。利用HITACHI型號為F-4600的熒光分光光度計分別于494 nm和280 nm波長處利用熒光探針GDAQ和GO-2-6對多種常見的飲料添加物，如色素、糖類、氨基酸、生物小分子等物質(zhì)進行熒光檢測，通過觀察加入被檢測物質(zhì)前后熒光探針強

6、度的變化情況，最終實現(xiàn)對食品色素肼黃的檢測。
　　實驗結(jié)果：
　　1. GO的表征結(jié)果
　　AFM的表征結(jié)果表明制備的GO呈片狀結(jié)構(gòu)；同時Raman的表征結(jié)果也顯示出GO具有石墨烯特有的D峰和G峰等特征峰，證明了GO成功制備。
　　2.功能化氧化石墨烯絡(luò)合物熒光探針的表征結(jié)果
　　TEM和XPS等表征結(jié)果顯示GO分別被DAQ和2-6成功修飾；FT-IR的表征結(jié)果說明制備的兩種探針中均有酰胺鍵的伸縮振動峰出現(xiàn)

7、，說明兩種產(chǎn)物成功制備。UV-vis的表征結(jié)果揭示了在兩種熒光探針中均存在著很強的電子遷移過程；FL的表征結(jié)果表明制備好的兩種熒光探針在特定的激發(fā)波長下出現(xiàn)了相應(yīng)的熒光發(fā)射波譜。
　　3.兩種熒光探針對食品色素肼黃的熒光檢測
　　在熒光探針中分別加入多種飲料中常見的添加物，如糖類、氨基酸、色素等生物小分子進行熒光檢測，結(jié)果表明，只有在GDAQ和GO-2-6兩種熒光探針中加入肼黃后，其熒光強度會出現(xiàn)猝滅現(xiàn)象。猝滅過程為動態(tài)猝滅

8、，肼黃在溶液中和探針分子激發(fā)態(tài)發(fā)生π—π作用和氫鍵作用，形成復(fù)合物，導(dǎo)致能量的轉(zhuǎn)移，猝滅熒光。其猝滅常數(shù)達到105L mol-1，為強烈的作用。同時選取葡萄糖、甘氨酸、谷氨酸鈉等作為干擾物質(zhì)加入到探針溶液中，利用制備的熒光探針對肼黃進行熒光檢測。實驗結(jié)果表明，在干擾物質(zhì)存在時，肼黃對GDAQ和GO-2-6兩種熒光探針仍有明顯的熒光猝滅作用，正是由于π—π作用和氫鍵作用雙重作用使得探針分子提高了對肼黃的識別能力。因此，這兩種探針均能夠?qū)崿F(xiàn)