锰掺杂硫化锌量子点室温磷光检测铅离子.pdf

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1、第40卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第11期2012年11月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1680～1685锰掺杂硫化锌量子点室温磷光检测铅离子陈娟1,2孙洁芳郭磊谢剑炜叫孙国祥(军事医学科学院毒物药物研究所，北京100850)(沈阳药科大学药学院，沈阳110016)摘要采用锰掺杂硫化锌量子点室温磷光(R1-P)探针，基于Pb对其磷光的猝灭现象进行选择性测定，考察了量子点溶液浓度、缓冲液体系及浓度、反应时间、干扰物质等多种因素影响，在最优条件下，即25~mol

2、／L量子点溶液在Tris-HCl(10mmol／L，pH7．4)缓冲液中，反应时间为2min时，检测Pb的线性范围为0．25～1000~tmol／L,检出限为0．04~tmol／L，方法的精密度和准确度良好。本方法简单、快速、灵敏度和选择性较好，线性范围较宽，可用于96孔板进行高通量检测，并成功应用于生物样品中Pb的选择性检测，在稀释5倍人血浆中检测Pb的线性范围为5～1000~tmol／L，检出限为0．48i．tmol／L。关键词量子点；锰掺杂硫化锌；磷光；铅离子引言近年来，半导体纳米晶体(也称量子点)以其独特

3、的量子尺寸效应和表面效应，引起了人们的广泛关注，其具有荧光发射光谱谱带窄且对称、荧光发光效率高、光稳定性好、抗漂白性强以及易于修饰等优良特性[1】，在生物医学、药学和环境等领域逐渐引起重视，特别是在新型荧光传感探针的应用方面口～41。量子点的磷光性质也很独特。与荧光发光机理不同，磷光是分子中的电子从激发三重态T。回到基态s。而产生的辐射，其发生可能性仅为荧光s一s。过程的百万分之一，但其寿命较长，同时选择性好，受自体荧光及杂散光的干扰较少。近年来，人们通过对足量子点的室温磷光(RTP)的研究，以期结合量子点优越的

4、光学特性和RTP方法的特点，如方法线性范围宽、选择性高、不需除氧即可得到稳定的磷光强度等，开发出一类高灵敏度、高特异性的量子点新型磷光探针，已在化学和生物领域中展开应用。2007年，Rehul等首次报道了水溶性ZnSe／ZnMnS／ZnS量子点的室温磷光现象。2008年，严秀平研究组。1合成、设计构建了一系列水溶性的Mn掺杂ZnS量子点和纳米复合材料，并应用于化学药物及DNA的检测，显示了该类量子点在分析化学中的应用潜力。本实验结合水溶性Mn掺杂ZnS量子点纳米材料，建立了室温磷光体系选择性检测Pb的方法。世界卫

5、生组织优先研究有害元素表中，铅位列第3位。低剂量摄入铅后，在人体中残留时间高达数年，特别是对于儿童具有较大危害，可以造成心脏／消化系统、造血与神经系统受损。美国CDC目前监测的儿童血铅水平为>0．1mg／Lt“，】，我国规定自来水中铅的最高允许量为50~tg／L。目前，检测铅的方法主要有石墨炉原子吸收法、电感耦合等离子质谱4】、氢化物发生一原子荧光光谱法[151等，但上述方法亦存在着仪器成本较高、操作复杂、样品处理步骤繁琐等局限性。本研究建立的掺杂量子点室温磷光法检测Pb的方法，具有简便、快速、选择性较好的特点，

6、不需加入任何除氧剂和诱导剂，灵敏度高，稳定性强，检出限达0．04~tmol／L，可用于血浆生物样品稀释5倍后的直接测定。2实验部分2．1仪器和试剂LS55型荧光分光光度计(美国PerkinElmer公司)、R200D型电子天平(德国Sartoriu公司)、PHM64B型pH计(丹麦Denmark公司)、85—2型恒温磁力搅拌器(常州国华仪器有限公司)、离心浓缩仪(美国LABCONCO公司)、Mastersizer2000激光粒度仪(英国Malvern公司)、NicoletFT-IR6700傅里叶变2012-01-

7、11收稿；2012-05—31接受本文系“重大新药创制”国家科技重大专项(Nos．2009ZX09301—002，2010ZXJ0900X-003—002)资助项目E—mail：xiejw@bmi．ac．cn第11期陈娟等：锰掺杂硫化锌量子点室温磷光检测铅离子168l换红外光谱仪(美国Thermo公司)，NanoWizard原子力显微镜(德国JPK公司)。Millipore超滤管(上海新睿生物科技有限公司)。MnC12·4H2O(美国Mallinckrodt公司)，L一半胱氨酸(L—Cys，美国AlfaAesar

8、公司)，3-巯基丙酸(MPA，比利时AcrosOrganics公司)，Na2S·9H2O、Zn(Ac)2、Mn(Ac)2等均为国产试剂。其它所用试剂均为分析纯。高纯水(18．2MQ)由Milli—QAdvantageA10型水纯化系统(美国Millipore公司)制备。两份人血铅中毒样品(解放军307医院毒检中心馈赠)，对应的ICP—MS测定数据由国家有色金属及电子材料分