基于碳量子點熒光分光光度法檢測葉酸

鄧小燕　李佳渝　譚克俊

摘要：在pH 7.3 磷酸鹽緩沖介質中， 通過靜電作用， 葉酸能猝滅碳量子點在384 nm處的熒光。其猝滅的熒光信號強度與葉酸濃度呈一定線性關系， 據此建立了檢測葉酸的熒光分光光度法。線性范圍為0.025～2.0 μmol/L， 相關系數為0.9947，檢出限為2.5 nmol/L。表征了體系的熒光光譜，吸收光譜及熒光壽命，探討了體系的反應機理，優化了實驗條件。本方法用于模擬血清中葉酸含量的檢測， 加標回收率為97.3%～101.6%， RSD ≤4.9%。

關鍵詞：熒光分光光度法； 葉酸； 碳量子點

1引言

葉酸（Folic acid，FA）作為一種水溶性B族維生素，是細胞分裂、生長不可缺少的物質。所有生長發育或新陳代謝旺盛的組織也均需要有足夠的葉酸[1]。若葉酸不足，細胞的再生就會受到阻礙，引起巨幼紅細胞貧血；此外，還會導致頭發變灰、舌頭發炎、腸胃不適、智力退化。而孕婦缺乏葉酸，可能引起胎兒宮內發育遲緩、早產和低體重出生等。葉酸在生命體中扮演著如此重要的角色，因此對葉酸的分析檢測具有十分重要的意義。現有對葉酸的檢測方法主要包括分光光度法[2]、微生物法[3]、等離子發射光譜法[4]、氣相色譜法[5]、高效液相色譜法[6] 等，在眾多檢測方法中，熒光分光光度法由于其簡單、靈敏及成本低等優點，廣泛用于體系中待測物質的分析檢測[7]。到目前為止，通過合成各種納米材料（NPs）用于檢測葉酸的報道并不多，其中Geszke等[8]合成了水溶性的Mn：ZnS/ZnS 量子點（QDs），基于FA與QDs作用導致其熒光強度降低實現了葉酸含量的測定；Gudarzy等[9]報道了基于Y2O3：Eu納米材料來檢測葉酸；Liu等[10]合成了水溶性的CuInS2量子點，基于熒光猝滅恢復實現對葉酸含量測定。

近年來，碳量子點（Carbon quantum dots，CQDs）作為一種新型熒光納米材料受到越來越多的關注。由于其具有熒光強度高、光穩定性好、耐光漂白[11]、低毒性、生物相容性好[12]等優點廣泛應用于各個分析領域。本研究合成了一種水溶性好，熒光強度高，耐光漂白的CQDs[13] ，探討了CQDs與FA的相互作用關系。研究發現，FA能使CQDs的熒光猝滅，其猝滅程度與FA的濃度具有一定的線性關系，據此建立了檢測FA的熒光分光光度法。本方法簡單，快速，靈敏度高。

2實驗部分

2.1儀器與試劑

F2500熒光分光光度計（日本日立公司），U3010紫外可見分光光度計（日本日立公司）， 25 mL對位聚苯（Polyphenyl，PPL）水熱反應釜（上海巖征實驗儀器有限公司），電熱恒溫鼓風干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司）； H1650W臺式微量高速離心機（湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司），ZEN3690電位分析儀（馬爾文儀器有限公司）。

References

1Lucock M. Mol. Genet. Metab.， 2000， 71（12）： 121-138

2YE Li， TIAN YiMei. Tianjin Phamacy， 2000， 12（3）： 63-64

3HAO Ling， ZHENG JunChi， TIAN YiHua， FAN DaWei， LI Zhu. Journal of Pepeking University（Health Sciences）， 2004， 36（2）： 210-214

4WANG Wei， SUN WeiDe. Chinese J. Anal. Chem.， 2003， 31（10）： 1280

5WEN XiaoQing， YANG YueXin. Chinese Journal of Food Hygiene， 2004， 16（1）： 65-70

6LONG ChaoYang， GAO HongYan， XU XiuMin， LIANG FuRong， LIANG ChunHui. Chinese J. Anal. Chem.， 2004， 32（10）： 1341-1344

7ZHOU FuLin， SONG ShaoFei， GONG QiaoJuan， ZHANG WenCan， WANG TianJiao. Journal of Instrumental Analysis， 2010， 29（3）： 272-275

8Geszke M， Murias M， Balan L， Medjahdi G， Korczynski J， Moritz M， Lulek J， Schneider R. Acta. Biomater.， 2011， 7（3）： 1327-1338

9Gudarzy F， Moghaddam A B， Mozaffari S， Ganjkhanlou Y， Kazemzad M， Zahed R， Bani F. Microchim. Acta.， 2013， 180（1314）： 1257-1262

10Liu S Y， Hu J J， Su X G. Analyst， 2012， 137： 4598-4604

11Yu S J， Kang M W， Chang H C， Chen K M， Yu Y C. J. Am. Chem. Soc.， 2005， 127（50）： 17604-17605

12Xu X Y， Ray R， Gu Y L， Ploehn H J， Gearheart L， Raker K， Scrivens W A. J. Am. Chem. Soc.， 2004， 126（40）： 12736-12737

13Gao M X， Liu C F， Wu Z L， Zeng Q L， Yang X X， Wu W B， Li Y F， Huang C Z. Chem. Commun.， 2013， 49： 8015-8017

14XU JinGou， WANG ZunBen. Fluorometric Analysis Method. Beijing： Science Press， 2006： 64-70

15Lakowicz J R. New York： Springer， 2006： 208-282

16Mopelola I， Emmanuel L， Tebello N. J. Photochem. Photobiol. A， 2008， 198： 7-12

17YANG ManMan， YANG Pin， ZHANG LiWei. Chin. Sci. Bull.， 1994， 39（1）： 31-35

18Jia X F， Li J， Wang E K. Small， 2013， 9（22）： 3873-3879

摘要：在pH 7.3 磷酸鹽緩沖介質中， 通過靜電作用， 葉酸能猝滅碳量子點在384 nm處的熒光。其猝滅的熒光信號強度與葉酸濃度呈一定線性關系， 據此建立了檢測葉酸的熒光分光光度法。線性范圍為0.025～2.0 μmol/L， 相關系數為0.9947，檢出限為2.5 nmol/L。表征了體系的熒光光譜，吸收光譜及熒光壽命，探討了體系的反應機理，優化了實驗條件。本方法用于模擬血清中葉酸含量的檢測， 加標回收率為97.3%～101.6%， RSD ≤4.9%。

關鍵詞：熒光分光光度法； 葉酸； 碳量子點

1引言

葉酸（Folic acid，FA）作為一種水溶性B族維生素，是細胞分裂、生長不可缺少的物質。所有生長發育或新陳代謝旺盛的組織也均需要有足夠的葉酸[1]。若葉酸不足，細胞的再生就會受到阻礙，引起巨幼紅細胞貧血；此外，還會導致頭發變灰、舌頭發炎、腸胃不適、智力退化。而孕婦缺乏葉酸，可能引起胎兒宮內發育遲緩、早產和低體重出生等。葉酸在生命體中扮演著如此重要的角色，因此對葉酸的分析檢測具有十分重要的意義。現有對葉酸的檢測方法主要包括分光光度法[2]、微生物法[3]、等離子發射光譜法[4]、氣相色譜法[5]、高效液相色譜法[6] 等，在眾多檢測方法中，熒光分光光度法由于其簡單、靈敏及成本低等優點，廣泛用于體系中待測物質的分析檢測[7]。到目前為止，通過合成各種納米材料（NPs）用于檢測葉酸的報道并不多，其中Geszke等[8]合成了水溶性的Mn：ZnS/ZnS 量子點（QDs），基于FA與QDs作用導致其熒光強度降低實現了葉酸含量的測定；Gudarzy等[9]報道了基于Y2O3：Eu納米材料來檢測葉酸；Liu等[10]合成了水溶性的CuInS2量子點，基于熒光猝滅恢復實現對葉酸含量測定。

近年來，碳量子點（Carbon quantum dots，CQDs）作為一種新型熒光納米材料受到越來越多的關注。由于其具有熒光強度高、光穩定性好、耐光漂白[11]、低毒性、生物相容性好[12]等優點廣泛應用于各個分析領域。本研究合成了一種水溶性好，熒光強度高，耐光漂白的CQDs[13] ，探討了CQDs與FA的相互作用關系。研究發現，FA能使CQDs的熒光猝滅，其猝滅程度與FA的濃度具有一定的線性關系，據此建立了檢測FA的熒光分光光度法。本方法簡單，快速，靈敏度高。

2實驗部分

2.1儀器與試劑

F2500熒光分光光度計（日本日立公司），U3010紫外可見分光光度計（日本日立公司）， 25 mL對位聚苯（Polyphenyl，PPL）水熱反應釜（上海巖征實驗儀器有限公司），電熱恒溫鼓風干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司）； H1650W臺式微量高速離心機（湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司），ZEN3690電位分析儀（馬爾文儀器有限公司）。

References

1Lucock M. Mol. Genet. Metab.， 2000， 71（12）： 121-138

2YE Li， TIAN YiMei. Tianjin Phamacy， 2000， 12（3）： 63-64

3HAO Ling， ZHENG JunChi， TIAN YiHua， FAN DaWei， LI Zhu. Journal of Pepeking University（Health Sciences）， 2004， 36（2）： 210-214

4WANG Wei， SUN WeiDe. Chinese J. Anal. Chem.， 2003， 31（10）： 1280

5WEN XiaoQing， YANG YueXin. Chinese Journal of Food Hygiene， 2004， 16（1）： 65-70

6LONG ChaoYang， GAO HongYan， XU XiuMin， LIANG FuRong， LIANG ChunHui. Chinese J. Anal. Chem.， 2004， 32（10）： 1341-1344

7ZHOU FuLin， SONG ShaoFei， GONG QiaoJuan， ZHANG WenCan， WANG TianJiao. Journal of Instrumental Analysis， 2010， 29（3）： 272-275

8Geszke M， Murias M， Balan L， Medjahdi G， Korczynski J， Moritz M， Lulek J， Schneider R. Acta. Biomater.， 2011， 7（3）： 1327-1338

9Gudarzy F， Moghaddam A B， Mozaffari S， Ganjkhanlou Y， Kazemzad M， Zahed R， Bani F. Microchim. Acta.， 2013， 180（1314）： 1257-1262

10Liu S Y， Hu J J， Su X G. Analyst， 2012， 137： 4598-4604

11Yu S J， Kang M W， Chang H C， Chen K M， Yu Y C. J. Am. Chem. Soc.， 2005， 127（50）： 17604-17605

12Xu X Y， Ray R， Gu Y L， Ploehn H J， Gearheart L， Raker K， Scrivens W A. J. Am. Chem. Soc.， 2004， 126（40）： 12736-12737

13Gao M X， Liu C F， Wu Z L， Zeng Q L， Yang X X， Wu W B， Li Y F， Huang C Z. Chem. Commun.， 2013， 49： 8015-8017

14XU JinGou， WANG ZunBen. Fluorometric Analysis Method. Beijing： Science Press， 2006： 64-70

15Lakowicz J R. New York： Springer， 2006： 208-282

16Mopelola I， Emmanuel L， Tebello N. J. Photochem. Photobiol. A， 2008， 198： 7-12

17YANG ManMan， YANG Pin， ZHANG LiWei. Chin. Sci. Bull.， 1994， 39（1）： 31-35

18Jia X F， Li J， Wang E K. Small， 2013， 9（22）： 3873-3879

摘要：在pH 7.3 磷酸鹽緩沖介質中， 通過靜電作用， 葉酸能猝滅碳量子點在384 nm處的熒光。其猝滅的熒光信號強度與葉酸濃度呈一定線性關系， 據此建立了檢測葉酸的熒光分光光度法。線性范圍為0.025～2.0 μmol/L， 相關系數為0.9947，檢出限為2.5 nmol/L。表征了體系的熒光光譜，吸收光譜及熒光壽命，探討了體系的反應機理，優化了實驗條件。本方法用于模擬血清中葉酸含量的檢測， 加標回收率為97.3%～101.6%， RSD ≤4.9%。

關鍵詞：熒光分光光度法； 葉酸； 碳量子點

1引言

葉酸（Folic acid，FA）作為一種水溶性B族維生素，是細胞分裂、生長不可缺少的物質。所有生長發育或新陳代謝旺盛的組織也均需要有足夠的葉酸[1]。若葉酸不足，細胞的再生就會受到阻礙，引起巨幼紅細胞貧血；此外，還會導致頭發變灰、舌頭發炎、腸胃不適、智力退化。而孕婦缺乏葉酸，可能引起胎兒宮內發育遲緩、早產和低體重出生等。葉酸在生命體中扮演著如此重要的角色，因此對葉酸的分析檢測具有十分重要的意義。現有對葉酸的檢測方法主要包括分光光度法[2]、微生物法[3]、等離子發射光譜法[4]、氣相色譜法[5]、高效液相色譜法[6] 等，在眾多檢測方法中，熒光分光光度法由于其簡單、靈敏及成本低等優點，廣泛用于體系中待測物質的分析檢測[7]。到目前為止，通過合成各種納米材料（NPs）用于檢測葉酸的報道并不多，其中Geszke等[8]合成了水溶性的Mn：ZnS/ZnS 量子點（QDs），基于FA與QDs作用導致其熒光強度降低實現了葉酸含量的測定；Gudarzy等[9]報道了基于Y2O3：Eu納米材料來檢測葉酸；Liu等[10]合成了水溶性的CuInS2量子點，基于熒光猝滅恢復實現對葉酸含量測定。

近年來，碳量子點（Carbon quantum dots，CQDs）作為一種新型熒光納米材料受到越來越多的關注。由于其具有熒光強度高、光穩定性好、耐光漂白[11]、低毒性、生物相容性好[12]等優點廣泛應用于各個分析領域。本研究合成了一種水溶性好，熒光強度高，耐光漂白的CQDs[13] ，探討了CQDs與FA的相互作用關系。研究發現，FA能使CQDs的熒光猝滅，其猝滅程度與FA的濃度具有一定的線性關系，據此建立了檢測FA的熒光分光光度法。本方法簡單，快速，靈敏度高。

2實驗部分

2.1儀器與試劑

F2500熒光分光光度計（日本日立公司），U3010紫外可見分光光度計（日本日立公司）， 25 mL對位聚苯（Polyphenyl，PPL）水熱反應釜（上海巖征實驗儀器有限公司），電熱恒溫鼓風干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司）； H1650W臺式微量高速離心機（湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司），ZEN3690電位分析儀（馬爾文儀器有限公司）。

References

1Lucock M. Mol. Genet. Metab.， 2000， 71（12）： 121-138

2YE Li， TIAN YiMei. Tianjin Phamacy， 2000， 12（3）： 63-64

3HAO Ling， ZHENG JunChi， TIAN YiHua， FAN DaWei， LI Zhu. Journal of Pepeking University（Health Sciences）， 2004， 36（2）： 210-214

4WANG Wei， SUN WeiDe. Chinese J. Anal. Chem.， 2003， 31（10）： 1280

5WEN XiaoQing， YANG YueXin. Chinese Journal of Food Hygiene， 2004， 16（1）： 65-70

6LONG ChaoYang， GAO HongYan， XU XiuMin， LIANG FuRong， LIANG ChunHui. Chinese J. Anal. Chem.， 2004， 32（10）： 1341-1344

7ZHOU FuLin， SONG ShaoFei， GONG QiaoJuan， ZHANG WenCan， WANG TianJiao. Journal of Instrumental Analysis， 2010， 29（3）： 272-275

8Geszke M， Murias M， Balan L， Medjahdi G， Korczynski J， Moritz M， Lulek J， Schneider R. Acta. Biomater.， 2011， 7（3）： 1327-1338

9Gudarzy F， Moghaddam A B， Mozaffari S， Ganjkhanlou Y， Kazemzad M， Zahed R， Bani F. Microchim. Acta.， 2013， 180（1314）： 1257-1262

10Liu S Y， Hu J J， Su X G. Analyst， 2012， 137： 4598-4604

11Yu S J， Kang M W， Chang H C， Chen K M， Yu Y C. J. Am. Chem. Soc.， 2005， 127（50）： 17604-17605

12Xu X Y， Ray R， Gu Y L， Ploehn H J， Gearheart L， Raker K， Scrivens W A. J. Am. Chem. Soc.， 2004， 126（40）： 12736-12737

13Gao M X， Liu C F， Wu Z L， Zeng Q L， Yang X X， Wu W B， Li Y F， Huang C Z. Chem. Commun.， 2013， 49： 8015-8017

14XU JinGou， WANG ZunBen. Fluorometric Analysis Method. Beijing： Science Press， 2006： 64-70

15Lakowicz J R. New York： Springer， 2006： 208-282

16Mopelola I， Emmanuel L， Tebello N. J. Photochem. Photobiol. A， 2008， 198： 7-12

17YANG ManMan， YANG Pin， ZHANG LiWei. Chin. Sci. Bull.， 1994， 39（1）： 31-35

18Jia X F， Li J， Wang E K. Small， 2013， 9（22）： 3873-3879