六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针的制备及应用

1.本发明属于超分子化学和分析化学领域，特别涉及一种六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针的制备及应用。


背景技术：

2.多肽和蛋白质的基本构成单元是氨基酸，它具有重要的生理功能。氨基酸是一种细胞信号分子，基因表达和蛋白质磷酸化级联反应的调控因子也是氨基酸，它是保持正常生理活动的最基本物质，因为氨基酸是酶、激素和低分子量的含氮物质的主要前体。
3.现在有很多研究证明人体内的氨基酸含量水平的不正常或者氨基酸代谢的不正常增加和一些炎症、生理功能紊乱存在一定联系。所以对氨基酸的鉴定的定量分析对氨基酸代谢相关的遗传性疾病的早期诊断与监控具有至关重要的意义。
4.传统的氨基酸分析技术有毛细管电泳法(ce)、气相色谱法(gc)、高效液相色谱法(hplc)与光谱或者质谱检测器串联技术。串联质谱法(ms/ms)已经作为一种非常灵敏、有效、综合、快速和可靠的方法被单独用于氨基酸的鉴别和定量分析，这对于应用质谱进行氨基酸分析来说是非常关键性的进步。因此，人们也将质谱法作为“金标准”。但大量繁复的样品前处理或衍生手段和较长的分析时间依然是这些传统方法的最大缺点。
5.荧光检测技术是一种新型的检测技术，具有响应时间短、灵敏度高、较低检测成本、简单易行、样品处理简单、操作方便、测定快速以及实时检测的优点，因此得到了很多研究者的广泛关注。而利用六元瓜环和左氧氟沙星制作碳量子点荧光探针用于检测l-色氨酸还未见报道。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于，提供一种六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针的制备及应用。本发明的碳量子点荧光探针制备方法简单，成本低，且获得的碳量子点荧光探针能够用于检测l-色氨酸，具有响应时间短、灵敏度高、较低检测成本、简单易行、样品处理简单、操作方便、测定快速以及实时检测的特点。
7.本发明的技术方案：一种六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针的制备方法，包括如下步骤：
8.(1)取左氧氟沙星和六元瓜环，混合后加盐酸溶解，得到溶液a；
9.(2)将溶液a室温静置，得到晶体b；
10.(3)过滤并收集晶体b，晶体b为六元瓜环-左氧氟沙星共组装体；
11.(4)取晶体b并溶解在去离子水中，将溶液转移到四氟乙烯高压釜中，加热反应，反应结束后将高压反应釜冷却至室温，得到黄色液体；将黄色液体在高速离心，取上层清液；将上层清液进一步通过过滤膜过滤除去团聚的大分子杂质，冷冻干燥除去溶剂后，获得褐色粉末，即为六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针。
12.前述的六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针的制备方法，所述左氧氟沙星和
gln)、l-天冬氨酸(l-asp)、l-甲硫氨酸(l-met)、l-谷氨酸(l-glu)和l-组氨酸(l-his)，配置氨基酸溶液的摩尔浓度为0.02mol/l。
29.取19支碳量子点荧光探针标准溶液(体积为3ml，浓度为20μg/ml)，向体系中加入l-trp溶液(体积为50μl，浓度为0.02mol/l)，使碳量子点荧光探针体系检测l-trp达到饱和状态，然后向该体系中分别加入19种氨基酸溶液[l-丝氨酸、l-缬氨酸、l-苯丙氨酸、l-天门冬酰胺、l-亮氨酸、l-苏氨酸、l-脯氨酸、l-赖氨酸、l-精氨酸、l-酪氨酸、l-半胱氨酸、l-甘氨酸、l-丙氨酸、l-异亮氨酸、l-谷氨酰胺、l-天门冬氨酸、l-甲硫氨酸、l-谷氨酸和l-组氨酸]，(体积为50μl，浓度为0.02mol/l)，检测结果如图6所示，当荧光体系中加入足量的l-trp，荧光显著降低，继续向体系中分别加入19种氨基酸，体系荧光不发生改变，证明其他氨基酸不会对体系检测l-trp产生干扰。
[0030]
取19支碳量子点荧光探针标准溶液(体积为3ml，浓度为20μg/ml)，向该体系中分别加入19种氨基酸溶液[l-丝氨酸、l-缬氨酸、l-苯丙氨酸、l-天冬酰胺、l-亮氨酸、l-苏氨酸、l-脯氨酸、l-赖氨酸、l-精氨酸、l-酪氨酸、l-半胱氨酸、l-甘氨酸、l-丙氨酸、l-异亮氨酸、l-谷氨酰胺、l-天冬氨酸、l-甲硫氨酸、l-谷氨酸和l-组氨酸]，(体积为50μl，浓度为20μg/ml)，检测结果如图7所示，当体系中分别加入19种氨基酸时，发射波长在430nm处荧光强度变化值小于7.8％，继续加入l-trp，荧光强度变化值达到83.63％，在其他氨基酸的存在下，荧光体系也能灵敏的检测出l-trp，说明其他氨基酸不会对体系检测l-trp产生干扰。
附图说明
[0031]
图1为六元瓜环-左氧氟沙星共组装体的1h nmr谱；
[0032]
图2为六元瓜环的分子结构图；
[0033]
图3为左氧氟沙星的分子结构图；
[0034]
图4为六元瓜环-左氧氟沙碳量子点荧光探针检测氨基酸的荧光谱图；
[0035]
图5为六元瓜环-左氧氟沙碳量子点荧光探针检测不同浓度的l-trp的荧光谱图；
[0036]
图6为其他氨基酸对六元瓜环-左氧氟沙碳量子点荧光探针检测l-trp的干扰荧光图；
[0037]
图7为六元瓜环-左氧氟沙碳量子点荧光探针与其他氨基酸共存下，l-trp对体系的荧光检测图；高的柱状图为瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针分别加入19种氨基酸的荧光强度图，矮的柱状图为瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针分别加入19种氨基酸后再加入l-trp的荧光强度图；
具体实施方式
[0038]
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
[0039]
本发明的实施例
[0040]
实施例1：六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针的制备，步骤如下：
[0041]
(1)取左氧氟沙星(0.0553mmol)和六元瓜环(0.0553mmol)，混合后加盐酸(6mol/l，10ml)溶解，得到溶液a；
[0042]
(2)将溶液a转移至25ml烧杯中，室温静置5天析出晶体，得到晶体b；
[0043]
(3)过滤并收集晶体b，晶体b为六元瓜环-左氧氟沙星共组装体；
[0044]
(4)取晶体b并溶解在去离子水中，将溶液转移到四氟乙烯高压釜中，加热至180℃反应12h，反应结束后将高压反应釜冷却至室温，得到黄色液体；将黄色液体在4000r/min高速离心40min，取上层清液；将上层清液进一步通过0.22μm过滤膜过滤除去团聚的大分子杂质，冷冻干燥除去溶剂后，获得褐色粉末，即为六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针，分子式为c
54h56o16n27
f。
[0045]
实施例2：六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针的制备，步骤如下：
[0046]
(1)取左氧氟沙星(0.0553mmol)和六元瓜环(0.0553mmol)，混合后加盐酸(6mol/l，10ml)溶解，得到溶液a；
[0047]
(2)将溶液a转移至25ml烧杯中，室温静置3天析出晶体，得到晶体b；
[0048]
(3)过滤并收集晶体b，晶体b为六元瓜环-左氧氟沙星共组装体；
[0049]
(4)取晶体b并溶解在去离子水中，将溶液转移到四氟乙烯高压釜中，加热至170℃反应15h，反应结束后将高压反应釜冷却至室温，得到黄色液体；将黄色液体在3500r/min高速离心50min，取上层清液；将上层清液进一步通过0.22μm过滤膜过滤除去团聚的大分子杂质，冷冻干燥除去溶剂后，获得褐色粉末，即为六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针，分子式为c
54h56o16n27
f。
[0050]
实施例3：六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针的制备，步骤如下：
[0051]
(1)取左氧氟沙星(0.0553mmol)和六元瓜环(0.0553mmol)，混合后加盐酸(6mol/l，10ml)溶解，得到溶液a；
[0052]
(2)将溶液a转移至25ml烧杯中，室温静置7天析出晶体，得到晶体b；
[0053]
(3)过滤并收集晶体b，晶体b为六元瓜环-左氧氟沙星共组装体；
[0054]
(4)取晶体b并溶解在去离子水中，将溶液转移到四氟乙烯高压釜中，加热至190℃反应10h，反应结束后将高压反应釜冷却至室温，得到黄色液体；将黄色液体在4500r/min高速离心30min，取上层清液；将上层清液进一步通过0.22μm过滤膜过滤除去团聚的大分子杂质，冷冻干燥除去溶剂后，获得褐色粉末，即为六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针，分子式为c
54h56o16n27
f。
[0055]
实施例4：六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针检测水溶液中的l-色氨酸，方法如下：
[0056]
取10mg六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针加入25ml超纯水，得储备液；取5ml储备液加入100ml超纯水混合均匀，即得六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针标准液；
[0057]
取六元瓜环-左氧氟沙星碳量子点荧光探针标准液(体积为3ml，浓度为20μg/ml)，加入含有l-色氨酸的水溶液，加入前后体系发射波长在430nm处荧光强度变化值大于7.8％，说明已经检测出体系中含l-色氨酸。
[0058]
以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造揭露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。