一种测定水样中土霉素的荧光分析方法

1.本发明属于荧光检测技术领域，具体涉及一种测定水样中土霉素的荧光分析方法。


背景技术：

2.土霉素具有抗菌活性高、成本低和副作用小等优点，广泛应用在水产养殖业，在水样中检出率高，对环境和人类健康造成潜在危害，需要准确测定水样中残留土霉素含量。土霉素检测方法有高效液相色谱法、液相色谱-质谱联用法和毛细管电泳法等，这些方法所用设备昂贵、技术要求高以及需要进行繁琐的样品前处理。因此，开发简单、低成本、灵敏度高的土霉素快速检测新方法具有重要意义。灵敏度高、仪器设备较便宜的荧光分析法为开发快速测定土霉素提供了可能。硫量子点为不含重金属元素量子点，具有细胞毒性低、生物相容性良好、水分散性、光稳定性优异等特征，因此在离子及小分子分析、细胞成像等方面引起了人们的关注与研究兴趣。


技术实现要素：

3.本发明解决的技术问题是提供了一种测定水样中土霉素的荧光分析方法，本发明以硫代乙酰胺(thioacetamide，taa)为硫源，peg-400为保护剂，采用自下而上方法一步合成硫量子点，该硫量子点具有高选择性识别土霉素的独特特征。本发明提供的硫量子点荧光探针测定体系，对水样中土霉素识别选择性强且灵敏度高。
4.本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种测定水样中土霉素的荧光分析方法，其特征在于具体步骤为：
5.步骤s1：硫量子点的合成，在室温条件下依次将4.80ml、0.10mol/l的硫代乙酰胺、8.50ml h2o和3.00ml peg-400加入到反应容器中并搅拌混合均匀，再滴加3.70ml、3wt％的双氧水进行充分混合，随后于130℃搅拌反应4.5h制得硫量子点，记为sqds@peg-400；
6.步骤s2：标准曲线的绘制，将1.00ml步骤s1得到的硫量子点与0.50ml、ph＝7.0的br缓冲溶液混合，再分别加入不同梯度浓度的土霉素溶液，定容4.00ml，混匀，于25℃反应30min，在λ
ex
＝340nm下，分别测定空白溶液和土霉素存在时的荧光强度f0和f，计算
△
f＝f0–
f，土霉素浓度在0-40μm范围内，
△
f与土霉素浓度之间呈现良好的线性关系，线性方程为：
△
f＝8.5122c 3.0375，r2＝0.9904，检出限为1.27μm；
7.步骤s3：水样中土霉素的检测，将1.00ml步骤s1得到的硫量子点与0.50ml、ph＝7.0的br缓冲溶液混合，再加入待测水样后定容至4.00ml，混匀，于25℃反应30min，在λ
ex
＝340nm下，进行荧光强度的测定，根据测定的荧光强度并结合步骤s2得到的线性方程完成对待测水样中土霉素的测定。
8.本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：本发明基于土霉素的高选择性荧光猝灭作用，提出了一个简单、低成本、高灵敏度的土霉素荧光测定体系，并成功应用于水样中土霉素的测定。
附图说明
9.图1是不同原料合成硫量子点的可行性分析图；
10.图2是硫量子点的激发光谱与发射光谱图；
11.图3是ph对硫量子点稳定性的影响曲线；
12.图4是离子强度对硫量子点稳定性的影响曲线；
13.图5是绘制的标准曲线；
14.图6是土霉素测定体系的选择性和抗干扰性能曲线。
具体实施方式
15.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。
16.实施例
17.步骤s1：硫量子点的合成，在室温条件下依次将4.80ml、0.10mol/l的硫代乙酰胺、8.50ml h2o和3.00ml peg-400加入到反应容器中并搅拌混合均匀，再滴加3.70ml、3wt％的双氧水进行充分混合，随后于130℃搅拌反应4.5h制得硫量子点，记为sqds@peg-400；
18.步骤s2：标准曲线的绘制，将1.00ml步骤s1得到的硫量子点与0.50ml、ph＝7.0的br缓冲溶液混合，再分别加入不同梯度浓度的土霉素溶液，定容4.00ml，混匀，于25℃反应30min，在λ
ex
＝340nm下，分别测定空白溶液和土霉素存在时的荧光强度f0和f，计算
△
f＝f0–
f，土霉素浓度在0-40μm范围内，
△
f与土霉素浓度之间呈现良好的线性关系，线性方程为：
△
f＝8.5122c 3.0375，r2＝0.9904，检出限为1.27μm，分别对土霉素浓度为10μm和30μm体系进行平行测定13次，相对标准偏差为0.19％和0.87％；
19.步骤s3：水样中土霉素的检测，将1.00ml步骤s1得到的硫量子点与0.50ml、ph＝7.0的br缓冲溶液混合，再加入待测水样后定容至4.00ml，混匀，于25℃反应30min，在λ
ex
＝340nm下，进行荧光强度的测定，根据测定的荧光强度并结合步骤s2得到的线性方程完成对待测水样中土霉素的测定。
20.图1是不同原料合成硫量子点的可行性分析图。合成硫量子点的最优条件为：在室温条件下依次将4.80ml、0.10mol/l硫代乙酰胺、8.50ml h2o和3.00ml peg-400加入到反应容器中并充分搅拌10min。再滴加3.70ml、3wt％的双氧水充分混合。随后于130℃搅拌反应4.5h制得硫量子点(sqds@peg-400)。在最优试验条件下，如保持反应温度、时间和反应体系体积(20.00ml)不变，为了考察硫代乙酰胺、过氧化氢和peg-400不可或缺，进一步分别考察了硫代乙酰胺、peg-400、硫代乙酰胺 过氧化氢、peg-400 过氧化氢、硫代乙酰胺 peg-400、硫代乙酰胺 peg-400 过氧化氢等反应体系的荧光性能(如图1所示)。由图1可知，只有在硫代乙酰胺、peg-400、过氧化氢三者共存条件下，才能成功合成硫量子点。
21.图2为硫量子点的激发光谱与发射光谱图。由图2可知，硫量子点的最大激发波长为340nm，最大发射波长为426.06nm。
22.图3为ph值对硫量子点稳定性的影响曲线。由图3可知，在较宽的ph值(2.0-11.0)范围内，硫量子点荧光性能保持稳定。
23.图4为离子强度对硫量子点稳定性的影响曲线。图4给出了氯化钠浓度分别是
10mmol/l、20mmol/l、30mmol/l、40mmol/l、50mmol/l、60mmol/l、80mmol/l、100mmol/l、150mmol/l、200mmol/l、250mmol/l、300mmol/l、500mmol/l对硫量子点荧光性能的影响。在较高离子强度条件下，硫量子点荧光性能稍有降低。
24.图5为绘制的标准曲线。将1.00ml硫量子点与0.50ml、ph＝7.0的br缓冲溶液混合，再分别加入不同梯度浓度的土霉素溶液，定容4.00ml，混匀，于25℃反应30min。在λ
ex
＝340nm下，分别测定空白溶液和土霉素存在时的荧光强度f0和f，计算
△
f＝f0–
f，土霉素浓度在0-40μm范围内，
△
f与土霉素浓度之间呈现良好的线性关系，线性方程为：
△
f＝8.5122c 3.0375，r2＝0.9904。
25.图6为土霉素测定体系的选择性和抗干扰性能曲线。将1.00ml硫量子点与0.50ml、ph＝7.0的混合，加入土霉素和或干扰物质，定容4.00ml，混匀，于25℃反应30min，在λ
ex
＝340nm下，测定体系的荧光强度。土霉素浓度为25μm而干扰物质如水样中常见阳离子na

、nh
4
、k

、ni
2
、ca
2
、cd
2
、al
3
、cr
3
、co
2
、ba
2
、zn
2
、hg
2
、mn
2
、cu
2
、fe
3
、fe
2
、cr(ⅵ)、pb
2
、ag

和阴离子f-、br-、no
2-、hco
3-、co
32-、no
3-、cl-、so
42-、so
32-的浓度均为100μm。图6(a)、图6(b)和图6(c)表明，本发明提供的测定体系具有高选择性识别土霉素的独特特征和强的抗干扰能力，测定体系仅对高浓度的fe
3
、cr(ⅵ)、fe
2
等离子略有响应。
26.测定方法的应用
27.取自来水(水样1)、地下水(水样2)、河水(水样3)和湖水(水样4)，过滤后备用。将1.00ml硫量子点(sqds@peg-400)与0.50ml br缓冲溶液(ph＝7.0)混合，加入一定体积水样后，定容至4.00ml，混匀，于25℃反应30min。在λ
ex
＝340nm下，分别测定空白和土霉素存在时的荧光强度f0和f。水样中均未检测出土霉素。进一步开展加标回收试验，分别加入10μm和30μm的土霉素，实验结果如表1所示。加标回收率在99.5％-101.5％，相对标准偏差在0.04％-0.61％范围内。这表明本发明提供的荧光测定法成功应用于水样中土霉素的分析。
28.表1.实际水样的测定
[0029][0030]
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。