檢測銅離子的新型熒光納米粒子的制備及其性質(zhì)研究.pdf

1、銅是人體健康不可缺少的微量營養(yǎng)素，其在生物體的代謝、生長以及免疫系統(tǒng)的發(fā)育過程中起著至關(guān)重要的作用。然而，銅離子的過量攝入能使蛋白質(zhì)變性，失去生理活性，從而危害生物體的健康，研究表明，人體內(nèi)銅鋅的比值和某些腫瘤的發(fā)生相關(guān)。而且當水中銅含量為 lmg/L時，可使魚類全部死亡。此外，海草及軟體動物對銅特別敏感，它們的飲水安全濃度低于10μg/L。目前，銅離子的污染主要來源于冶金，電鍍化工等行業(yè)，由于人類對其長期大量的過度使用，銅已成為環(huán)境中

2、的一種重要污染物。因此，痕量銅離子的高靈敏度快速檢測方法的開發(fā)正逐漸成為研究的熱點。近20年來，檢測銅離子的方法層出不窮，如原子吸收及發(fā)射光譜法，原子熒光光譜法以及電化學方法等。但這些方法均存在儀器設(shè)備昂貴或樣品制備過程復雜等缺陷。與這些技術(shù)不同，熒光傳感器具有制備方法簡單，靈敏度高、響應(yīng)快、選擇性好而且還不需要接外部電源及需要樣品量少等優(yōu)點，已逐漸成為檢測和定量重金屬離子的有力工具，在生物檢測和環(huán)境檢測中應(yīng)用十分廣泛，一直是學者們研究

3、的熱點。二十世紀九十年代以來，納米技術(shù)飛速發(fā)展，具有分辨率高、響應(yīng)時間短和制備簡便等優(yōu)點的熒光納米顆粒傳感器已在環(huán)境科學、生物醫(yī)學和食品科學等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用。
　　本論文以有機/無機納米復合脂質(zhì)和磷脂（DMPE）為原料制備有機/無機納米復合脂質(zhì)體，疏水熒光染料尼羅紅(Nile red, NR)被包埋到復合脂質(zhì)體疏水的脂質(zhì)雙層中，它的表面覆蓋了一層只有分子厚度的交聯(lián)的硅氧烷網(wǎng)狀物，即Si-O-Si網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。研究表明，這種有機/無機

4、納米復合脂質(zhì)體不僅保留了傳統(tǒng)脂質(zhì)體的本質(zhì)特征，即表面親水、具有脂質(zhì)雙層及親水的內(nèi)腔，生物相容性好和水溶性好等，而且穩(wěn)定性也顯著提高，新型復合脂質(zhì)體能在固體基底上保持其完整的三維囊泡結(jié)構(gòu)，且在表面活性劑存在的情況下不被破裂，從而避免了包埋的熒光染料發(fā)生泄露。而且，復合脂質(zhì)體粒徑均勻，表面顯正電性。新型復合脂質(zhì)體溶液澄清透明，由于粒子表面具有許多可被修飾的 Si-OH基團，物理化學性質(zhì)豐富，因此可以利用復合脂質(zhì)體和帶相反電荷的聚電解質(zhì)為原料

5、，采用層層自組裝技術(shù)制備納米結(jié)構(gòu)的超薄膜。
　　復合脂質(zhì)體中的 DMPE能夠與銅離子結(jié)合，銅離子作為能量受體接受來自能量供體尼羅紅分子的能量，從而使尼羅紅分子的熒光發(fā)生淬滅，因此，根據(jù)熒光納米粒子分散液體系中的熒光淬滅現(xiàn)象可以實現(xiàn)水中銅離子的檢測。研究表明，DMPE在復合脂質(zhì)體中所占的百分比對熒光納米粒子的穩(wěn)定性以及銅離子的靈敏度產(chǎn)生影響。實驗結(jié)果證明，當復合脂質(zhì)/DMPE的摩爾比例為5:2時，熒光納米粒子的穩(wěn)定性最好，且與平行樣