一種核黃素-氧化石墨烯熒光探針及其應用
1.本發明屬于熒光探針技術領域，尤其涉及一種核黃素-氧化石墨烯熒光探針及其應用。
背景技術：
2.諾氟沙星(nox)是一類典型的喹諾酮類抗生素，因其良好的抗菌性被廣泛應用于人類及動植物的疾病。給藥的nox有部分會隨著尿液被排出，繼而流入環境中。nox在水體中和動物食品中的殘留不僅會引起遺傳毒性，而且會導致耐藥性細菌的產生。如今，在不同的水體中，甚至在飲用水中都檢測到了nox。環境中不斷積累的nox不僅對環境造成污染，且在一定程度上威脅人類和動植物的健康，盡管環境中nox以較低的濃度存在，但由于生物富集作用，nox在生物體內不斷富集，隨著時間的推移會對環境造成更嚴重的危害。因此，為了有效處理nox造成的污染問題，首先應該實現對氟沙星濃度的有效檢測；
3.目前已經開發出許多有效的方法來實現對諾氟沙星濃度的檢測，如高效液相譜法(hplc)、免疫測定法、電化學方法等。這些方法都實現了對諾氟沙星濃度的有效監控，然而，這些方法大多都存在一些問題，例如前處理步驟復雜、儀器昂貴、試劑損耗量大等問題；
4.熒光探針檢測技術由于其操作簡單、成本低、環境友好、高靈敏度和選擇性好等優點，吸引了大量的研究興趣。探針和目標物質之間的相互作用可以引起探針熒光的變化，從而實現對目標物質的檢測。目前存在有許多類型的熒光探針，由于它們能夠在復雜的基質中精確、快速的檢測目標物質，近年來已被廣泛應用于制藥、食品和其他行業；
5.因此，研發一種能夠高效且快速檢測諾氟沙星含量的熒光探針，具有較好的應用前景。
技術實現要素：
6.為了解決上述問題，本發明的首要目的在于提供一種核黃素-氧化石墨烯熒光探針及其應用，具體涉及一種核黃素-氧化石墨烯熒光探針及其在諾氟沙星含量檢測中的應用。
7.本發明的具體技術方案包括：
8.本發明提供了一種核黃素-氧化石墨烯熒光探針，結構包括核黃素和氧化石墨烯，核黃素通過π-π共軛、氫鍵與氧化石墨烯結合并吸附在氧化石墨烯表面。
9.作為本發明的進一步優化方案，所述核黃素-氧化石墨烯熒光探針的制備方法為：將核黃素稀釋液與氧化石墨烯分散液經振蕩混合均勻后，室溫靜置，使核黃素在氧化石墨烯表面充分吸附，即獲得核黃素-氧化石墨烯熒光探針。
10.作為本發明的進一步優化方案，所述氧化石墨烯分散液的濃度為25.0mg/l，核黃素稀釋液的濃度為1.0μm。
11.本發明還提供了如上述任一所述的核黃素-氧化石墨烯熒光探針在諾氟沙星含量檢測中的應用。
12.作為本發明的進一步優化方案，將核黃素-氧化石墨烯熒光探針加入含諾氟沙星的待測樣品中，待測樣品中的諾氟沙星對氧化石墨烯表面的核黃素進行置換，使核黃素從氧化石墨烯表面解吸附，核黃素的熒光得以恢復，以熒光強度的變化量測定待測樣品中諾氟沙星的含量。
13.作為本發明的進一步優化方案，具體為獸藥中諾氟沙星含量的檢測。
14.作為本發明的進一步優化方案，所述諾氟沙星含量的檢測下限為23.3μg/l。
15.本發明提出了一種核黃素-氧化石墨烯熒光探針，核黃素(以下記為rf)，一般被稱為維生素b2，是一種重要的維生素，在細胞內外廣泛存在。根據核黃素的化學結構顯示，它是一種帶有核糖醇側鏈的異咯嗪環衍生物。rf在波長為375至500nm的激發波長下會發出熒光，并且rf和氧化石墨烯(以下記為go)的芳香環之間的相互作用以及氫鍵作用，能夠使go淬滅rf的熒光，在測定諾氟沙星(以下記為nox)含量時，rf通過π-π共軛、氫鍵與go結合，吸附在go表面；在nox加入后，nox對go表面吸附的rf進行置換，使rf從go表面解吸附，熒光得以恢復，通過這樣“關-開”的熒光探針實現nox含量的檢測，并以熒光強度的變化量測定nox的含量，最終結論得出熒光探針檢測nox含量的檢測下限低至23.3μg/l，本發明提出的熒光探針能夠實現在較低濃度下檢測nox。
16.綜上所述，本發明的有益效果為：
17.(1)本發明利用rf與nox在go表面競爭吸附，通過熒光強度的變化實現對nox濃度的測定，不僅能夠在較低濃度下檢測nox，且對于不同的陰離子具有良好的抗干擾能力，選擇性好，使得諾氟沙星檢測無需復雜的前處理，檢測難度降低；
18.(2)本發明區別于傳統方法的前處理復雜、儀器昂貴、需要耗費大量試劑等不足，具有操作簡便、快速高效、靈敏度高的優勢，應用前景好。
附圖說明
19.圖1為rf@go熒光探針測定nox含量的原理示意圖；
20.圖2為rf的三維熒光光譜圖；
21.圖3為不同濃度go淬滅rf熒光的熒光光譜圖；
22.圖4為不同濃度go淬滅rf熒光的標準工作曲線圖(0.0-75.0mg/l)；
23.圖5為標準工作曲線圖(0.0-10.0mg/l)；
24.圖6為圖5中nox濃度0.1-2.0mg/l之間曲線的線性擬合工作曲線圖；
25.圖7為rf@go熒光探針檢測各濃度諾氟沙星標準工作溶液的熒光光譜圖；
26.圖8為rf@go熒光探針檢測諾氟沙星注射液的熒光光譜圖；
27.圖9為其他常見陰離子與nox競爭時，rf@go熒光探針的熒光變化圖。
具體實施方式
28.實施例1
29.本實施例提供一種核黃素-氧化石墨烯熒光探針，該熒光探針的結構包括核黃素和氧化石墨烯，核黃素通過π-π共軛、氫鍵與氧化石墨烯結合并吸附在氧化石墨烯表面，將核黃素-氧化石墨烯熒光探針加入含諾氟沙星的待測樣品中，待測樣品中的諾氟沙星對氧化石墨烯表面的核黃素進行置換，使核黃素從氧化石墨烯表面解吸附，核黃素的熒光得以
恢復，以熒光強度的變化量測定待測樣品中諾氟沙星的含量(圖1)。下面結合具體實施例及附圖對該熒光探針和制備方法以及利用該熒光探針進行諾氟沙星含量的具體檢測過程進行詳細闡述，有必要在此指出的是，以下具體實施方式只用于對本發明進行進一步的說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的技術人員可以根據上述申請內容對本發明做出一些非本質的改進和調整。
30.一、材料
31.本實施例所用的rf購買自sigma，go、nox購買自aladdin；其他所述使用的試劑無特別說明均為市購，試劑均為分析級，另外，本實施例所用方法如無特別說明均為本領域的技術人員所知曉的常規方法。
32.二、方法
33.1、rf@go熒光探針的制備
34.(1)配制rf、go溶液
35.將go薄片分散在水中，配制成濃度為0.5g/l的go分散液，配制濃度為5.0μm的rf溶液，rf的三維熒光光譜圖如圖2所示。
36.(2)調整rf@go的用量比例
37.取0.2mlrf溶液于pe管中，分別取不同體積的go溶液加入到pe管中，加入去離子水使溶液總體積為2.0ml，最終pe管中go濃度分別為0、0.5、1.5、2.5、5、7.5、10、12.5、15、17.5、20、22.5、25、50、75mg/l，在室溫靜置0.5h，使rf在go表面充分吸附，然后在激發波長450nm條件下測定540nm的熒光強度，記為i0，不同濃度go淬滅rf熒光的熒光光譜圖如圖3所示，以i0對go的濃度關系，做標準工作曲線(圖4)，根據標準工作曲線選擇最佳濃度比例，選擇go濃度為25.0mg/l，rf濃度為1.0μm來制備熒光探針。
38.(3)制備檢測用rf@go熒光探針
39.按上述方法取0.1mlgo分散液、0.2mlrf溶液置于pe管內，振蕩混合均勻后，在室溫靜置0.5h，使rf在go表面充分吸附，即獲得檢測用rf@go熒光探針。
40.2、標準工作曲線的繪制
41.(1)配制濃度范圍在0.2-10.0mg/lnox標準工作溶液，分別取1.0ml不同濃度nox加入到到上述制得的檢測用rf@go探針中，加入0.7ml去離子水使得溶液總體積為2.0ml，在室溫靜置0.5h，使rf充分解吸附，然后在450nm激發波長下測定540nm的熒光強度，記為i
標
；
42.(2)將1.7ml去離子水加入到所述檢測用rf@go溶液中，室溫靜置0.5h，作為空白樣品，在激發波長為450nm條件下測定540nm的熒光強度，記為i1；
43.3、以i1對諾氟沙星的濃度關系，做標準工作曲線(圖5)；另外，圖6為圖5中nox濃度0.1-2.0mg/l之間曲線的線性擬合工作曲線圖i1＝1595.37672c+283.24904。
44.4、待測樣品檢測
45.(1)將1.0ml不同濃度待測樣品加入到所述檢測rf@go溶液中，加入去離子水使溶液總體積為2.0ml，室溫靜置0.5h，使rf充分解吸附，然后在激發波長為450nm條件下測定540nm的熒光強度，記為i
樣品
，圖7為0.0-10.0mg/l各濃度諾氟沙星標準工作溶液的熒光光譜圖；
46.(2)根據步驟2的標準工作曲線，獲得所述待測樣品的nox含量。
47.三、驗證試驗
48.1、rf@go熒光探針對諾氟沙星實際樣品的檢測
49.取市購的諾氟沙星注射液，其諾氟沙星濃度為20.0g/l，將其稀釋至0.2、2.0、4.0mg/l，分別取1.0ml不同濃度待測溶液加入到所述rf@go溶液中，加入0.7ml去離子水使溶液總體積為2.0ml，按上述方法進行檢測，測得濃度分別為0.19、2.28、3.76mg/l(圖8)，證明利用本發明提供的熒光探針誤差復位較小，可靠性高。
50.2、rf@go熒光探針檢測諾氟沙星的選擇性
51.按上述方法取0.1mlgo分散液、0.2mlrf溶液置于pe管內，分別加入0.5mlnox溶液和等濃度其他常見的陰離子(f-、cl-、br-、i-、no
3-、no
2-、so
42-、co
32-、hpo
42-、po
43-)，加入去離子水使混合溶液總體積為2ml，在激發波長為450nm條件下測定540處的熒光強度，其中，rf、go、nox濃度分別為1.0μm、25.0mg/l、5.0mg/l。
52.結果分析：圖9為rf@go在其他陰離子干擾下對nox的選擇性，從圖中可以看出，陰離子對nox的檢測幾乎沒有影響，證明了本發明提供的熒光探針對nox的選擇性良好，原因可能是由于go和諾氟沙星之間有更強的氫鍵聯系，使得諾氟沙星的檢測在復雜的結構中無需提前分離，降低了檢測的難度。
53.3、rf@go熒光探針的檢測性能
54.根據所得標準工作曲線，計算檢測下限。rf@go熒光探針的熒光發射光譜被測量了10次，并計算了空白測量的標準偏差(12.3657)，根據標準曲線的斜率計算檢測下限。
55.公式如下：lod＝3sd/k；
56.其中sd是空白測量的標準偏差，k是校準曲線的斜率。
57.經計算lod＝3sd/k＝12.3657
×3÷
1595.37672＝0.023252877，最終得出熒光探針檢測nox含量的檢出下限為23.3μg/l。
58.結論：本發明提供的rf@go熒光探針，其利用rf與nox在go表面競爭吸附，通過熒光強度的變化實現對nox濃度的測定，不僅能夠在較低濃度下檢測諾氟沙星，且對于不同的陰離子具有良好的抗干擾能力，選擇性高，使得諾氟沙星檢測無需從復雜的結構中提前分離，檢測難度降低；
59.綜上，本發明避免了傳統方法的前處理復雜、儀器昂貴、需要耗費大量的試劑等不足，具有操作簡便、快速高效、靈敏度高的優勢。
60.以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干改進，這些都屬于本發明的保護范圍。
