阅读说明：本技术 基于金纳米簇AuNCs@CFP构建的用于特异性响应对硝基苯酚的荧光分析体系 (The use in fluorescence assay systems for specificly-response p-nitrophenol based on gold nanoclusters AuNCs@CFP building ) 是由 王治科 张楠 赵书南 叶存玲 范顺利 于 2019-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于金纳米簇AuNCs@CFP构建的用于特异性响应对硝基苯酚的荧光分析体系,取200μL金纳米簇AuNCs@CFP、500μL、pH=10的PB缓冲溶液和待测对硝基苯酚定容至4mL,在45℃条件下反应50min,在激发波长334nm处测定其荧光强度,根据测定荧光强度结合回归方程计算得到待测对硝基苯酚浓度；对硝基苯酚线性浓度范围在1.25-40μΜ,回归方程为F<Sub>0</Sub>/F<Sub>i(The invention discloses a kind of use in fluorescence assay systems for specificly-response p-nitrophenol based on gold nanoclusters AuNCs@CFP building, 200 μ L gold nanoclusters AuNCs@CFP, 500 μ L, the PB buffer solution of pH=10 and p-nitrophenol to be measured is taken to be settled to 4mL, 50min is reacted under the conditions of 45 DEG C, its fluorescence intensity is measured at excitation wavelength 334nm, and p-nitrophenol concentration to be measured is obtained according to measurement fluorescence intensity combination regression equation calculation；P-nitrophenol linear concentration range is in 1.25-40 μ Μ, regression equation F 0 /F i =0.0258C+1.0003, F 0 And F i The fluorescence intensity of p-nitrophenol front and back mixed system, coefficient R is respectively added 2 =0.9922, detection limit LOD are 1.92 μ Μ, and p-nitrophenol concentration is 25 μM, are repeated 11 times measurement, and relative standard deviation RSD is 1.13%.The preparation method of gold nanoclusters AuNCs@CFP is simple in the present invention, is readily synthesized, and the fluorescence property of gold nanoclusters AuNCs@CFP is excellent.)

基于金纳米簇[email protected]构建的用于特异性响应对硝基苯酚 的荧光分析体系

技术领域

本发明属于用于特异性响应对硝基苯酚的荧光分析体系的构建技术领域，具体涉及一种基于金纳米簇[email protected]构建的用于特异性响应对硝基苯酚的荧光分析体系。

背景技术

对硝基苯酚（4-NP）广泛用于农药合成，染料加工，皮革着色，木材防腐，药物合成和***等。尽管其应用广泛，但由于其致癌，致基因突变和引起皮肤病，因此该化合物被称为有机物中高度危险的酚类。因此，需要开发高灵敏检测对硝基苯酚有效且简便的分析方法。报道的检测方法，包括高效液相色谱法，紫外-可见分光光度法、毛细管电泳法和荧光方法等，用于测定环境水样中的对硝基苯酚。这些方法大多数相对昂贵，耗时，复杂且需要大量有机溶剂。基于纳米簇的荧光分析法，为检测对硝基苯酚提供了一种新的选择。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种响应快、灵敏度高且选择性好的基于金纳米簇[email protected]构建的用于特异性响应对硝基苯酚的荧光分析体系，该荧光分析体系中金纳米簇的制备方法简单、易于合成且具有优异的荧光性能。

1. 本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，基于金纳米簇[email protected]构建的用于特异性响应对硝基苯酚的荧光分析体系，其特征在于：取200µL金纳米簇[email protected]、500µL、pH=10的PB缓冲溶液和待测对硝基苯酚定容至4mL，在45℃条件下反应50min，在激发波长334nm处测定其荧光强度，根据测定荧光强度结合回归方程计算得到待测对硝基苯酚浓度；对硝基苯酚线性浓度范围在1.25-40µΜ，回归方程为F₀/F_i=0.0258C+1.0003，F₀和F_i分别为加入对硝基苯酚前后混合体系的荧光强度，相关系数R²=0.9922，检出限LOD为1.92µΜ，对硝基苯酚浓度为25µM，重复11次测定，相对标准偏差RSD为1.13%；

所述金纳米簇[email protected]的具体制备过程为：取0.5mL、24.28mM的HAuCl₄溶液于50mL圆底烧瓶中，再加入8.28mL纯水，边加热边搅拌，待溶液煮沸后加入1.22mL、5mM的头孢哌酮钠，继续反应11h后冷却至室温，使用0.45µm亲水PTFE过滤，最后将合成的金纳米簇[email protected]保存于4℃冰箱备用。

优选的，常见酚类化合物对构建的荧光分析体系基本没有响应，并且常见酚类化合物基本不干扰对硝基苯酚的测定，表明基于金纳米簇[email protected]构建的用于特异性响应对硝基苯酚的荧光分析体系的选择性强且抗干扰能力强，其中常见酚类化合物为2-硝基苯酚、邻氨基苯酚、对氨基苯酚、间氨基苯酚、3-硝基苯酚、双酚A、对乙酰氨基苯酚或苯甲酸中的一种或多种。

优选的，所述荧光分析体系用于对过滤后的地表水样进行分析，该地表水样中没有检测到对硝基苯酚，对硝基苯酚的加标回收率在99.10%-102.87%之间，相对标准偏差RSD在0.42%-3.21%之间，这表明构建的荧光分析体系能够成功用于地表水样中对硝基苯酚的选择性测定。

本发明中金纳米簇[email protected]的制备方法简单、易于合成，并且金纳米簇[email protected]的荧光性能优异，对硝基苯酚的线性浓度范围在1.25-40µΜ，相关系数R²=0.9922，相对标准偏差为1.13%，检出限为1.92µΜ，能够成功应用于地表水样中对硝基苯酚的特异性检测。

附图说明

图1是存放时间对金纳米簇[email protected]荧光性能的影响。于冰箱中4℃下保存50天，金纳米簇[email protected]的荧光强度值几乎不发生变化。

图2是pH对金纳米簇[email protected]荧光性能的影响。pH在4-7范围内，金纳米簇[email protected]的荧光强度几乎不发生变化。继续增加pH值，其荧光强度略有降低。

图3是氯化钠浓度对金纳米簇[email protected]荧光性能的影响。氯化钠浓度在50-300mM范围内，荧光分析体系的荧光强度没有明显变化。

图4是曝光时间对金纳米簇[email protected]荧光性能的影响。紫外灯照射60min后，金纳米簇[email protected]荧光强度基本没有变化。

图5是金纳米簇[email protected]的激发和发射光谱。金纳米簇[email protected]的最大激发和发射峰的位置分别在334nm和382nm处。

图6是金纳米簇[email protected]在不同激发波长下的发射光谱。激发波长由319nm增加到349nm，金纳米簇[email protected]发射峰的位置几乎不发生移动，这表明金纳米簇[email protected]的粒径小且均一。

图7是头孢哌酮钠CFP和金纳米簇[email protected]的红外谱图。头孢哌酮钠和金纳米簇[email protected]的红外谱图之间有细微差别，如1658cm^-1处吸收峰是由头孢哌酮钠中的-C=O的不对称伸缩振动造成的，由于CFP和Au的相互作用，在金纳米簇[email protected]红外谱图中发生了蓝移。

图8是荧光分析体系测定方法的选择性和抗干扰性能。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例

金纳米簇[email protected]的制备

取0.5mL HAuCl₄溶液（24.28mM）于圆底烧瓶（50mL）中，加入8.28mL纯水，边加热边搅拌，待溶液煮沸后加入1.22mL（5mM）头孢哌酮钠（CFP），继续反应11h后，冷却至室温，使用0.45µm亲水PTFE过滤，最后将合成的金纳米簇[email protected]保存于冰箱（4℃）备用。

对硝基苯酚的测定方法

取200µL金纳米簇[email protected]、500µL PB缓冲溶液（pH=10）和一定量的对硝基苯酚定容至4mL。在45℃条件下反应50min。在激发波长334nm处，测定其荧光强度。对硝基苯酚线性浓度范围在1.25-40µΜ，回归方程为F₀/F_i=0.0258C+1.0003，F₀和F_i分别为加入对硝基苯酚前后体系的荧光强度，相关系数R²=0.9922，检出限（LOD）为1.92 µΜ。对硝基苯酚浓度为25µM，重复11次测定，相对标准偏差（RSD）为1.13%。

对硝基苯酚测定方法的选择性和抗干扰性能

为了检测基于金纳米簇[email protected]构建的对硝基苯酚荧光分析法的选择性和抗干扰性能，考察了测定体系对2-硝基苯酚（2-nitrophenol，2-NP）、邻氨基苯酚（O-aminophenol，2-AP）、对氨基苯酚（P-aminophenol，4-AP）、间氨基苯酚（M-aminophenol，3-AP）、3-硝基苯酚（3-nitrophenol，3-NP）、双酚A（Bisphenol A，BPA）、对乙酰氨基苯酚（Paracetamol，APAP）、苯甲酸（benzoic acid，BA）的影响。取200µL金纳米簇[email protected]和500µL PB缓冲溶液（pH=10），分别加入0.2mL（500µM）上述考察物质，45℃条件下反应50min，测定体系的荧光强度。

同时为了检测上述考察物质对检测对硝基苯酚的干扰情况，在对硝基苯酚浓度为25µM条件下，向检测体系中分别加入相同浓度（25µM）的干扰物质，45℃条件下反应50min，测定体系的荧光强度。

由图8可知，基于本发明合成的金纳米簇[email protected]构建的荧光分析体系，特异性响应对硝基苯酚，对考察的常见酚类等物质几乎没有响应，而且常见酚类等干扰物质基本不干扰对硝基苯酚的测定，这表明构建的基于金纳米簇[email protected]的荧光分析体系选择性强、抗干扰能力强。

荧光分析体系在地表水样检测中的应用

应用本发明构建的基于金纳米簇[email protected]的荧光分析体系实现对硝基苯酚荧光特异性识别分析，对过滤后的地表水样进行分析，地表水样中没有检测到对硝基苯酚。加标回收实验结果如表1所示，加标回收率在99.10%-102.87%之间，相对标准偏差（RSD）在0.42%-3.21%之间。这表明本发明构建的基于金纳米簇[email protected]的荧光分析体系能够成功用于地表水样中对硝基苯酚的选择性测定。

表1 对硝基苯酚的加标回收实验

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。