用于检测汞离子和谷胱甘肽的双功能荧光膜、制备和应用的制作方法

1.本发明属于纳米生物分析化学领域，涉及到一种双功能荧光膜的制备，并应用于汞离子和谷胱甘肽的可视化检测和高级荧光光学防伪。


背景技术：

2.当今社会，突发事件时有发生，因此实时、快速且便携的现场检测手段也越来越受到人们的重视。荧光膜作为一种新型的二维整体膜材料，具有良好的便携性和稳定性，比溶液更广泛地应用于现场可视化检测。同时，还兼具荧光的高选择性、高灵敏度等优势。金属纳米团簇(ncs)作为一种新型的荧光纳米材料，具有优异的光稳定性、较大的斯托克斯位移、好的生物相容性和低毒性。特别是铜纳米团簇(cuncs)，由于其温和的合成条件、丰富且廉价的前驱体，更适合于各种应用，如传感检测、光电器件、细胞成像。因此运用铜纳米团簇来构建荧光膜是很有意义的。
3.二维荧光膜的制备方法主要分为两种：非原位制备和原位制备。非原位制备是指先合成出发光组分，再将其负载至载体上，如滤纸等。该方法具有以下缺陷：(i)步骤繁琐；(ii)发光组分在载体中分布不均匀、易脱落，难以制备大面积均匀的发光膜；(iii)发光组分在荧光膜制备过程中光致发光量子产量降低。而原位制备是指发光组分在基质中通过化学反应直接形成。由于发光组分是原位合成的，具有分布均匀、荧光量子产率高、稳定性好等优点。将新型的荧光cuncs采用原位还原的方法负载/包埋到生物膜上，制备便于储存和运输的新型荧光膜功能材料是很有意义的研究。
4.鸡蛋壳膜(esm)是日常生活中的厨余废弃物，其独特的纤维网状蛋白结构可作为良好的天然反应载体。但是，直到现在，利用esm作为反应载体，原位制备包埋荧光cuncs的功能膜材料仍然是很少见的。这里，我们以esm为反应载体，硫酸铜(cuso4)为前驱体，l
‑
半胱氨酸(l
‑
cys)为保护剂和还原剂，原位还原制备得到包埋了铜纳米团簇，且具有强烈红色荧光的二维膜材料(cys/cuncs@esm)。在荧光金属纳米团簇领域，很多学者们都指出金属纳米团簇的荧光性质和应用，与制备过程中所使用保护配体的结构、还原剂的种类以及合成条件有很大的关系。采用不同的保护配体和还原剂可以合成出荧光性质迥异的金属纳米团簇，这也是该研究领域吸引人的地方。与我们实验室以前采用二硫苏糖醇有机小分子作为还原剂来制备荧光膜的工作相比，这里我们采用了更加稳定，更加绿色环保的氨基酸分子：l
‑
半胱氨酸为保护剂和还原剂，与二硫苏糖醇相比，l
‑
半胱氨酸分子生物相容性更好，且结构独特，含有更加丰富的官能团(sh
‑
,nh2‑
,cooh
‑
)，这在cuncs的原位还原生成过程中起到很重要的保护作用，相应地也会得到性质新颖的cuncs。实验表明，我们以l
‑
半胱氨酸为保护剂和还原剂，原位制备的荧光膜对hg
2
和谷胱甘肽(gsh)具有较高的荧光传感性能。结合现代智能手机里的颜色识别软件，可分别实现hg
2
和gsh的可视化检测。该荧光膜的制备方法绿色、环保、经济、易于操作，可发展成为便携式的传感试纸，实现目标物的现场及时监测和评估。同时将该材料在高级光学防伪方面的运用也具有一定的创新性。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种原位制备稳定均一且具有强烈红色荧光的双功能荧光膜的方法。该方法绿色、环保、经济、易于操作。并根据荧光猝灭(off)和荧光恢复(on)现象，研制了双智能传感条，实现了汞离子和谷胱甘肽的可视化检测。同时，对其在高级光学防伪方面的应用进行了研究。可通过以下技术方案实现本发明的目的：
6.一种用于检测汞离子和谷胱甘肽的双功能荧光膜的制备方法，包括以下步骤：
7.(1)从新鲜的鸡蛋壳内手动揭下鸡蛋壳膜(esm)，用超纯水将esm冲洗干净，并将其剪成大小相同的矩形形状(约1.0cm
×
1.5cm)，浸泡在超纯水中置于冰箱4℃冷藏，备用；
8.(2)将一片esm浸泡在1.0ml浓度为100mmol
·
l
‑1的cuso4水溶液中孵化15min后，取出，并用超纯水认真冲洗膜表面，去除表面多余的cuso4；
9.(3)将吸附了cu
2
的esm浸泡在1.0ml浓度为150mmol
·
l
‑1的l
‑
半胱氨酸水溶液中，室温下反应15min至3h，即可制备包埋了铜纳米团簇且具有强烈红色荧光的双功能膜材料(cys/cuncs@esm)。
10.进一步，原位制备双功能荧光膜的过程中，无任何有毒有害试剂的使用，整个制备方法更为绿色、环保。
11.进一步，吸附了cu
2
的esm与l
‑
半胱氨酸溶液的反应时间为1h。
12.进一步，铜纳米团簇是原位还原生成并包埋到esm载体表面及内部，esm载体的特征交织纤维结构在铜纳米团簇生成后几乎保持不变。
13.进一步，制备的双功能荧光膜在日光下呈乳白色，在365nm紫外灯下整体发出明亮的红色荧光，最大激发和发射波长分别为365nm和615nm，斯托克斯位移高达250nm。
14.进一步，所制备的红色双功能荧光膜的平均荧光寿命高达7.3μs。
15.进一步，所制备的双功能荧光膜具有很好的耐盐性、溶剂稳定性及储存稳定性。
16.进一步，本专利采用原位还原法制备的荧光膜(l
‑
cys/cuncs@esm)可作为双功能检测试纸，应用于汞离子和谷胱甘肽(gsh)的可视化检测，其特征在于：将形态及发光强度相同的若干荧光膜置于1.0ml不同浓度的hg
2
溶液(0μmol
·
l
‑1、5μmol
·
l
‑1、10μmol
·
l
‑1、50μmol
·
l
‑1、100μmol
·
l
‑1、200μmol
·
l
‑1、300μmol
·
l
‑1、400μmol
·
l
‑1)中，室温下反应30分钟。在365nm紫外灯下可观察到随着hg
2
浓度的增加，膜的红色荧光猝灭越严重。而其他的金属离子(ag

、mn
2
、ppi、co
32
‑
、scn
‑
、s2‑
、i
‑
、mg
2
、br
‑
、cl
‑
、ca
2
、ba
2
、cu
2
、na

、k

、cd
2
)对其荧光几乎没有影响。基于智能手机摄像头拍摄图像，将捕获的图像上传到智能手机里面的颜色识别软件中并输出相对应的lab
‑
b值，可实现hg
2
的可视化定量检测。在膜的荧光被hg
2
猝灭的基础上，再将其放入1.0ml不同浓度的gsh溶液(0mmol
·
l
‑1、0.05mmol
·
l
‑1、0.1mmol
·
l
‑1、0.2mmol
·
l
‑1、0.4mmol
·
l
‑1、0.6mmol
·
l
‑1、0.8mmol
·
l
‑1、1mmol
·
l
‑1)中，室温下反应1h，可发现消失的荧光得到不同程度的恢复。将相应的荧光膜取出，并用超纯水仔细冲洗后，放在滤纸上自然风干，在365nm紫外灯下可以观察到更加直观明亮的荧光颜色变化梯度。按照和“可视化定量检测hg
2 ”相同的分析程序收集图像与数据，可实现对gsh的定量可视化检测。同时，苯丙氨酸(phe)、天冬氨酸(asp)、色氨酸(trp)、环丙沙星(cip)、盐酸多巴胺(da)、左氧氟沙星(lev)、d
‑
青霉胺(d
‑
pen)、硫普罗宁(mpg)、组氨酸(his)、亮氨酸(leu)、甲硫氨酸(met)、甘氨酸(gly)、精氨酸(arg)、赖氨酸(lys)等其他氨基酸分子及药物分子对其荧光检测几乎无影响。
17.进一步，本专利发明的红色荧光膜(l
‑
cys/cuncs@esm)可用于高级光学防伪方面，具体技术方案如下：首先，将一片清洗后的鸡蛋壳膜浸泡在1.0mll
‑
半胱氨酸溶液(150mmol
·
l
‑1)中孵育30分钟后取出。用超纯水冲洗去除表面残余l
‑
cys，再将其置于玻璃片上。然后以50mmol
·
l
‑1cuso4水溶液作为“墨水”，直接在上述载体上进行书写或绘画，在365nm紫外灯下可得到相应的发光图案。进一步，在图案表面滴加300μmol
·
l
‑1hg
2
水溶液，图案会消失。最后，再滴加100mmol
·
l
‑1gsh水溶液，消失的荧光图案又会重现，达到高级防伪的目的。
18.本发明的原理为
19.鸡蛋壳膜(esm)作为一种富含蛋白质的生物材料，含具有大表面积的微观交织纤维结构，其中存在大量的多功能化学基团使其具有很强的配位金属离子的能力，因此其交错的微观纤维结构可作为一种良好的反应载体。再加上esm具有良好的柔韧性能，操作起来比较简捷方便。将esm置于硫酸铜水溶液中，孵化作用几分钟后，cu
2
即被吸附在esm载体上，形成cu
2
/esm复合物。进一步，将cu
2
/esm置于l
‑
cys水溶液中，由于l
‑
cys的还原和保护作用后，原位还原生成的具有红色荧光的铜纳米团簇即包埋在esm表面与内部，得到均匀稳定的红色荧光膜材料(l
‑
cys/cuncs@esm)。同时，根据所制备的荧光膜对hg
2
和gsh的荧光猝灭和恢复的传感特性，结合现代智能手机的颜色识别软件，可分别实现hg
2
和gsh的可视化检测，检出限分别为1.49μm，和2.6μm。该荧光膜的制备方法绿色、环保、经济、易于操作，可发展成为便携式的传感试纸，实现目标物的现场及时监测和评估。此外，将esm依次浸入l
‑
cys水溶液和cuso4溶液中，获得相应的发光模式。该表面发光图案再经hg
2
和gsh分别处理后会消失和重现，由此成功构建了高级光学防伪模式。
20.本发明的有益效果：
21.(1)本发明是以廉价易得的鸡蛋壳膜(esm)作为反应载体，硫酸铜为金属铜前驱物，l
‑
半胱氨酸为保护剂和还原剂，室温下采用原位还原的方法制备均匀稳定的红色荧光膜(cys/cuncs@esm)。本发明所涉及到的全部材料/试剂均无毒无害，在产品的制备过程中，esm载体的特征交织纤维结构几乎保持不变。该方法绿色、环保、经济且操作性强，完全符合“绿色化学”的发展理念；
22.(2)所制备荧光膜的荧光寿命较长，平均荧光寿命长达7.3μs；
23.(3)所制备荧光膜产品在365nm紫外灯下整体发射出明亮的红色荧光，且具有较好的耐盐性、溶剂稳定性及储存稳定性，为该产品在其他复杂条件下的各种应用奠定了良好基础；
24.(4)hg
2
离子会使荧光膜有效地发生荧光猝灭的现象，荧光猝灭后的膜样品再置于谷胱甘肽(gsh)溶液中，由于竞争作用，又可以很快恢复膜的荧光。结合现代智能手机的颜色识别软件，可分别实现hg
2
和gsh的“on
‑
off
‑
on”可视化检测，检出限分别为1.49μm，和2.6μm。该荧光膜的制备方法绿色、环保、经济、易于操作，可发展成为便携式的传感试纸条，实现目标物的现场及时监测和评估，目前尚未见类似的报道。
25.(5)基于该荧光膜对hg
2
离子和gsh独特的“on
‑
off
‑
on”响应，本发明专利亦证实了该荧光膜在高级光学防伪方面的应用。相比于实验室之前研发的单一的荧光猝灭(off)防伪模式，该技术具有更高的防伪价值，而且操作简单，成本效益高。
26.(6)本发明为绿色、低成本原位制备二维功能材料开辟了一条新的途径，结合现代
智能手机传感平台，使其在带状传感化学、光电器件和高级防伪等领域有着广泛的应用前景。
27.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为：其中a图为cys/cuncs@esm产物(a)与对照组在365nm紫外光下(上)和在日光下(下)的图片(b、c、d和b
′
、c
′
、d
′
依次对应esm、cu
2
/esm、l
‑
cys/esm)；
30.b图为esm、cu
2
/esm、l
‑
cys/esm对照和cys/cuncs@esm产物的荧光发射光谱图(激发波长为365nm)；
31.c图为cys/cuncs@esm产物在615nm处的荧光衰减曲线；
32.图2为：a图为esm载体的sem图像；b图为cys/cuncs@esm样品的sem图像；c图为cys/cuncs@esm样品的荧光显微镜图像；
33.图3为：a图为cys/cuncs@esm荧光膜的xps全谱；b图为cu2p的xps高分辨谱；
34.图4为cuso4浓度对cys/cuncs@esm荧光膜的影响荧光强度图；
35.图5为l
‑
半胱氨酸浓度对cys/cuncs@esm荧光膜的影响荧光强度图；
36.图6为esm与cuso4孵化时间对cys/cuncs@esm荧光膜的影响荧光强度图；
37.图7为半胱氨酸中反应时间对l
‑
cys/cuncs@esm荧光强度的影响荧光强度图；
38.图8为nacl浓度对cys/cuncs@esm荧光膜的影响荧光强度图；
39.图9为不同有机溶剂对cys/cuncs@esm荧光膜的影响荧光强度图；
40.图10中：a图为hg
2
的可视化检测；b图为选择性实验；c图为b值与hg
2
浓度的对数之间的线性关系图；d图为cys/cuncs@esm荧光膜与不同浓度的hg
2
作用后的荧光光谱图；
41.图11中：a图为gsh的可视化检测；b图为选择性实验；c图为b值与gsh浓度的线性关系图；d图为不同浓度gsh对hg2
‑
荧光膜体系的荧光恢复光谱图；
42.图12为高级荧光防伪应用实例图。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
44.实施例1
45.以esm为反应载体，硫酸铜(cuso4)为前驱体，l
‑
半胱氨酸(l
‑
cys)为保护剂和还原剂，室温下运用原位还原法制备具有强烈红色荧光的膜材料(cys/cuncs@esm)的具体步骤入下：
46.(1)从新鲜的鸡蛋壳内手动揭下鸡蛋壳膜(esm)，用超纯水将esm冲洗干净并将其
剪成大小相同的矩形形状(约1.0cm
×
1.5cm)，浸泡在超纯水中置于冰箱4℃冷藏，备用；
47.(2)将一片esm浸泡在1.0ml浓度为100mmol
·
l
‑1的cuso4溶液中孵化15min后，取出esm用超纯水认真冲洗，去除载体表面多余的cuso4；
48.(3)将吸附了cu
2
的esm浸泡在1.0ml浓度为150mmol
·
l
‑1的l
‑
半胱氨酸溶液中，室温下反应1h，即可得到具有强烈红色荧光的膜材料(cys/cuncs@esm)。
49.合成产物和对照组的图片如图1
‑
a所示，该材料在365nm紫外灯下整体呈明亮的红色(a)，在日光灯下呈乳黄色(a
′
)。收集合成产物和对照组在365nm激发波长下的荧光光谱如图1
‑
b所示，cys/cuncs@esm产物在615nm处有明显的强发射峰，这与我们在图1
‑
a(a)中膜发出的红色荧光相对应，而对照组在该波段内没有荧光峰出现，表明的确成功制备了包埋cuncs的二维荧光膜材料。通过瞬态荧光tcspc技术进一步测量了荧光膜的时间分辨fl衰减图(图1
‑
c)，其衰减曲线符合三指数拟合函数，计算出产品的平均荧光寿命高达7.3μs。
50.图2
‑
a和图2
‑
b显示了空白esm和cys/cuncs@esm产物的扫描电子显微镜(sem)图像，与esm自身相比cys/cuncs@esm荧光膜材料的表面有许多分散均匀的cuncs聚集物，显示了cuncs成功负载至esm载体表面及内部。cys/cuncs@esm样品的激光共聚焦荧光显微镜图片如图2
‑
c所示，表明铜纳米团簇原位负载后，esm载体的特征交织纤维结构几乎保持不变，这得益于esm载体独特的组成和良好的柔韧性能。通过电感耦合等离子体
‑
原子发射光谱(icp
‑
aes)定量测定出荧光膜样品中cu的负载量为1.5％。
51.图3
‑
a为cys/cuncs@esm产物的x射线光电子能谱(xps)图，证实了所有预期元素c、o、n、s和cu的存在。为了研究产物中cu元素的化学价态，记录了cu2p的高分辨率xps谱(图3
‑
b)。可见，931.34ev和951.26ev的两个峰值分别对应cu(0)态的cu2p
3/2
和cu2p
1/2
，证实了荧光膜中铜纳米团簇的存在。在942ev左右没有卫星峰，也说明所制备的荧光膜中不含cu(ii)，原位还原反应进行地较完全。值得注意的是，cu(0)与cu(i)之间的结合能仅相差0.1ev，根据荧光铜纳米团簇的形成过程，铜在荧光膜中的价态可能介于0～ 1之间。
52.实施例2
53.硫酸铜浓度对制备的影响
54.(1)从新鲜的鸡蛋壳内手动揭下鸡蛋壳膜(esm)，用超纯水将esm冲洗干净并将其剪成大小相同的矩形形状(约1.0cm
×
1.5cm)，浸泡在超纯水中置于冰箱4℃冷藏，备用；
55.(2)将7片esm分别浸泡在1.0ml不同浓度的硫酸铜水溶液中(浓度依次：50mmol
·
l
‑1、100mmol
·
l
‑1、150mmol
·
l
‑1、200mmol
·
l
‑1、300mmol
·
l
‑1、400mmol
·
l
‑1、50mmol
·
l
‑1)。孵化15min后，取出，并用超纯水认真冲洗，去除esm载体表面多余的cuso4；
56.(3)将吸附了cu
2
的esm载体置于在1.0ml浓度为150mmol
·
l
‑1的半胱氨酸溶液中反应1h。将样品置于365nm紫外灯下观察，如图4所示，当cuso4浓度达到50mmol
·
l
‑1时，所制备的产物即可发出红色的荧光。当硫酸铜溶液浓度过高(≥150mmol
·
l
‑1)时，生成的cuncs会发生部分剥落的现象。所以，选用cuso4溶液的浓度为100mmol
·
l
‑1时，比较合适，所制备的样品中铜纳米团簇分布最均匀，且荧光强度较强。
57.实施例3
58.l
‑
半胱氨酸浓度对制备的影响
59.(1)从新鲜的鸡蛋壳内手动揭下蛋壳膜(esm)，用超纯水将esm冲洗干净并将其剪成大小相同的矩形形状(约1.0cm
×
1.5cm)，浸泡在超纯水中置于冰箱4℃冷藏，备用；
60.(2)将6片esm分别浸泡在1.0ml浓度为100mmol
·
l
‑1的硫酸铜溶液中孵化15min后，取出，用超纯水认真冲洗，去除esm载体表面多余的cuso4；
61.(3)将吸附了cu
2
的esm载体分别置于1.0ml不同浓度的l
‑
半胱氨酸溶液中(浓度依次：50mmol
·
l
‑1、100mmol
·
l
‑1、150mmol
·
l
‑1、200mmol
·
l
‑1、300mmol
·
l
‑1、400mmol
·
l
‑1)反应1h。将样品置于365nm紫外灯下观察，如图5所示，l
‑
半胱氨酸浓度为50mmol
·
l
‑1时，即可制备出发出红色荧光的膜材料。但是，实验中观察到l
‑
半胱氨酸浓度较低(≤100mmol
·
l
‑1)的时候，cuncs会发生部分脱落沉降。当半胱氨酸浓度过高(≥300mmol
·
l
‑1)时，所得产物的荧光降低。所以，选用l
‑
半胱氨酸浓度为150
‑
200mmol
·
l
‑1，比较合适，所得的产品荧光分布最均匀，且强度最强。
62.实施例4
63.硫酸铜中孵化时间对制备的影响
64.(1)从新鲜的鸡蛋壳内手动揭下鸡蛋壳膜(esm)，用超纯水将esm冲洗干净并将其剪成大小相同的矩形形状(约1.0cm
×
1.5cm)，浸泡在超纯水中置于冰箱4℃冷藏，备用；
65.(2)将6片esm分别浸泡在1.0ml浓度为100mmol
·
l
‑1的硫酸铜溶液中孵化不同时间(时间依次：5min、10min、15min、20min、25min)后，取出，用超纯水认真冲洗，去除载体表面多余的cuso4；
66.(3)将吸附了cu
2
的esm载体分别浸泡在1.0ml浓度为150mmol
·
l
‑1的半胱氨酸溶液中反应1h。将样品置于365nm紫外灯下观察，如图6所示，当esm载体在硫酸铜水溶液中孵化时间5min以上时，即可制备发出红色荧光的膜材料。
67.实施例5
68.l
‑
半胱氨酸溶液中反应时间对制备的影响
69.(1)从新鲜的鸡蛋壳内手动揭下鸡蛋壳膜(esm)，用超纯水将esm冲洗干净并将其剪成大小相同的矩形形状(约1.0cm
×
1.5cm)，浸泡在超纯水中置于冰箱4℃冷藏，备用；
70.(2)将7片esm分别浸泡在1.0ml浓度为100mmol
·
l
‑1的硫酸铜溶液中孵化10min后取出，用超纯水认真冲洗，去除载体表面多余的cuso4；
71.(3)将吸附了cu
2
的esm载体分别置于浓度为150mmol
·
l
‑1的l
‑
半胱氨酸溶液中反应不同时间(时间依次：0.25h、0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h)后。将样品置于365nm紫外灯下观察，如图7所示，该原位制备荧光膜的反应进行较快，室温下，在l
‑
半胱氨酸溶液中的反应时间为15min时，即可制备出发出明显红色荧光的膜材料。
72.实施例6
73.cys/cuncs@esm荧光膜的耐盐性
74.将cys/cuncs@esm荧光膜分别置于1.0ml不同浓度的nacl水溶液中，室温下静置1h后，记录样品在365nm紫外灯下的图片(图8)。由图可见，当溶液中nacl浓度低于2mol
·
l
‑1时，cys/cuncs@esm荧光强度基本不受影响，而nacl浓度达到5mol
·
l
‑1时，cys/cuncs@esm荧光强度才发生明显的猝灭，因此所制备的cys/cuncs@esm荧光膜具有较好的耐盐性。
75.实施例7
76.溶剂稳定性
77.将cys/cuncs@esm分别放入1.0ml不同种类的有机溶剂中，溶剂依次为：无水乙醇(etoh)、异丙醇(ipa)、无水甲醇(mt)、丙酮(cp)、乙酸乙酯(eac)、环己烷(cyh)、乳酸(hl)、
n，n
‑
二甲基甲酰胺(dmf)。在室温下静置1h后，记录样品在365nm紫外灯下的图片(图9)。由图可见，cys/cuncs@esm荧光膜在不同有机溶剂中的荧光强度基本保持不变，产品具有较好的溶剂稳定性。
78.实施例8
79.本专利发明的红色荧光膜对hg
2
和谷胱甘肽(gsh)具有较高的“on
‑
off
‑
on”荧光传感性能。结合现代智能手机的颜色识别软件，可分别实现hg
2
和gsh的可视化检测，具体技术方案为：
80.将所制备的荧光膜分别置于1.0ml不同浓度的hg
2
溶液(0μmol
·
l
‑1、5μmol
·
l
‑1、10μmol
·
l
‑1、50μmol
·
l
‑1、100μmol
·
l
‑1、200μmol
·
l
‑1、300μmol
·
l
‑1、400μmol
·
l
‑1)中，室温下反应30分钟。在365nm紫外灯下可观察到随着hg
2
浓度的增加，膜的红色荧光猝灭越明显(图10
‑
a)。而其他的金属离子(ag

、mn
2
、ppi、co
32
‑
、scn
‑
、s2‑
、i
‑
、mg
2
、br
‑
、cl
‑
、ca
2
、ba
2
、cu
2
、na

、k

、cd
2
)对其荧光几乎没有影响(图10
‑
b)。由智能手机摄像头拍摄图像，将捕获的图像用手机里面的颜色识别软件分析处理，并输出相对应的lab
‑
b值，实现hg
2
的定量检测。如图10
‑
c所示，图像的b值与hg
2
浓度对数之间呈两段良好的线性关系。在5～100μm范围内，线性回归方程为b＝36.23
‑
17.26log[hg
2
](r2＝0.9848)，检出限(lod)为1.49μm。同时，我们也用荧光光谱仪测试了每个样品的荧光光谱图(图10
‑
d)，可见随着hg
2
浓度的增加，荧光膜的荧光强度在逐渐下降，但是发射峰的位置基本不变。上述实验结果表明所制备的荧光膜可以作为一种有效的“on
‑
off”型智能传感试纸条用于hg
2
的可视化检测。
[0081]
在cys/cuncs@esm的荧光被hg
2
猝灭的基础上，再将其放入1.0ml不同浓度的谷胱甘肽(gsh)溶液(0mmol
·
l
‑1、0.05mmol
·
l
‑1、0.1mmol
·
l
‑1、0.2mmol
·
l
‑1、0.4mmol
·
l
‑1、0.6mmol
·
l
‑1、0.8mmol
·
l
‑1、1mmol
·
l
‑1)中，室温下反应1h，可发现消失的荧光逐渐恢复。将处理后的荧光膜捞出，用超纯水仔细冲洗后，放在滤纸上自然风干，在365nm紫外灯下可以获得更加直观明亮的荧光颜色变化梯度(图11
‑
a)。同时，苯丙氨酸(phe)、天冬氨酸(asp)、色氨酸(trp)、环丙沙星(cip)、盐酸多巴胺(da)、左氧氟沙星(lev)、d
‑
青霉胺(d
‑
pen)、硫普罗宁(mpg)、组氨酸(his)、亮氨酸(leu)、甲硫氨酸(met)、甘氨酸(gly)、精氨酸(arg)、赖氨酸(lys)等其他氨基酸分子及药物分子对其荧光恢复几乎无影响(图11
‑
b)。按照和“可视化定量检测hg
2 ”相同的分析程序收集图像与数据。如图11
‑
c所示，图像的b值与gsh浓度对数之间呈良好的线性关系：b＝109.007[gsh] 43.57(r2＝0.9883)，lod为2.6μm。同时，我们也用荧光光谱仪测试了每个样品的荧光光谱图(图11
‑
d)，可见随着gsh浓度的增加，膜的荧光强度在逐渐升高恢复，且发射峰的位置基本不变。上述实验结果表明所制备的hg
2
‑
荧光膜可以作为一种有效的“off
‑
on”型智能传感试纸条用于gsh的可视化检测。
[0082]
总之，考虑所开发方案的低成本、快速响应和现场检测技术的日益需求，所制备的cys/cuncs@esm二维荧光膜可作为便携式的hg
2
和gsh的“on
‑
off
‑
on”型双功能检测试纸，并可以通过智能手机对可视化结果进行定量分析，提高分析的准确度和灵敏度。同时，鉴于cys/cuncs@esm试纸条对目标物具有较好的特异性和较高的灵敏度，可直接应用于实际样品中hg
2
和药片中gsh的快速检测。
[0083]
实施例9
[0084]
本专利发明可应用于高级荧光防伪等方面，具体技术方案如下：
[0085]
首先，将一片清洗后的esm浸泡在1.0mll
‑
半胱氨酸溶液(150mmol
·
l
‑1)中孵化30
分钟后取出。用超纯水冲洗去除载体表面残余的l
‑
cys，再将其置于洁净的玻璃片上。然后,以50mmol
·
l
‑1cuso4水溶液作为“墨水”，直接在膜上进行书写或绘画，在365nm紫外灯下可观察到相应的荧光图案(图12
‑
a)。接着，在图案表面滴加300μmol
·
l
‑1hg
2
溶液，荧光图案会消失(图12
‑
b)。最后，再滴加100mmol
·
l
‑1gsh溶液，消失的荧光图案又会重现(图12
‑
c)。由此成功构建了二次高级荧光防伪模式，并为开发用于高级光学防伪、隐藏书写、信息加密和安全纸张的生物基质发光纳米材料提供了一条途径。
[0086]
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。