李娜，李卓然，劉聰，毛永強(qiáng)

(遼寧工程技術(shù)大學(xué) 理學(xué)院，遼寧 阜新 123000)

四環(huán)素(TC)是一種廣譜抗生素，在畜牧業(yè)生產(chǎn)中曾經(jīng)作為獸藥或飼料添加劑而廣泛使用。然而四環(huán)素容易在畜禽體內(nèi)殘留，通過(guò)食物鏈進(jìn)而危害人體健康［1］?，F(xiàn)有四環(huán)素檢測(cè)方法主要有微生物法［2］、紫外分光光度法［3］、液相色譜法［4］、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法［5］、酶聯(lián)免疫法［6］等。量子點(diǎn)(QDs)作為一種熒光納米材料，具有特有的量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)及其獨(dú)特的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)，以量子點(diǎn)為熒光探針，已廣泛應(yīng)用于致病菌［7］、生物毒素［8］、生化藥物［9］和重金屬離子［10］等分析檢測(cè)領(lǐng)域。

本文以巰基乙酸為修飾劑水熱法制備水溶性CdTe 量子點(diǎn)，基于四環(huán)素對(duì)CdTe 量子點(diǎn)的熒光猝滅效應(yīng)，研究CdTe 量子點(diǎn)熒光猝滅法測(cè)定四環(huán)素的最適宜條件，建立一種測(cè)定四環(huán)素含量的熒光分析法。該方法操作簡(jiǎn)單、選擇性好、靈敏度高，已成功用于實(shí)際樣品中四環(huán)素含量的測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

四環(huán)素，中國(guó)藥品生物制品檢定所;碲粉、硼氫化鈉、巰基乙酸、氯化鎘(CdCl2·2.5H2O)均為分析純;實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。

F-4500 型熒光分光光度計(jì);AUX320 型電子分析天平;pHS-3C 型pH 計(jì);DF-101S 型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器;KQ-50DB 型數(shù)控超聲波清洗器;DZF-6050 真空干燥箱。

1.2 水溶性CdTe 量子點(diǎn)的制備

參照文獻(xiàn)方法以巰基乙酸為修飾劑制備水溶性CdTe 量子點(diǎn)［11］。準(zhǔn)確稱取47 mg 硼氫化鈉和80 mg 碲粉于反應(yīng)瓶中，加3 mL 蒸餾水溶解，冰水浴中反應(yīng)8 h，得到淡藍(lán)色NaHTe 溶液。在500 mL三口燒瓶中加入0.285 g 氯化鎘，加入200 mL 蒸餾水溶解，磁力攪拌下，加入213 μL 巰基乙酸，用0.5 mol/L NaOH 溶液調(diào)節(jié)pH 值為11.0，通氮?dú)?0 min 后，加入新制備的NaHTe 溶液;繼續(xù)通氮?dú)?0 min 后，100 ℃水浴反應(yīng)2 h，得到紅色透明的水溶性CdTe 量子點(diǎn)溶液。

1.3 四環(huán)素的測(cè)定

在5 mL 比色管中依次加入1 mL 的CdTe 量子點(diǎn)溶液、1 mL 的Tris-HCl 緩沖溶液(pH 6.5)和一定量的四環(huán)素溶液，用蒸餾水定容到刻度，搖勻。室溫下放置5 min 后，于激發(fā)波長(zhǎng)λex=330 nm 和發(fā)射波長(zhǎng)λex=520 nm 處，激發(fā)和發(fā)射狹縫均為5 nm，測(cè)定體系的熒光強(qiáng)度F 和試劑空白的熒光強(qiáng)度F0，計(jì)算體系熒光猝滅強(qiáng)度ΔF=F0－F。

2 結(jié)果與討論

2.1 CdTe 量子點(diǎn)與四環(huán)素相互作用的熒光光譜

考察加入四環(huán)素溶液前后CdTe 量子點(diǎn)溶液的熒光光譜性質(zhì)，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 不同濃度四環(huán)素存在下CdTe 量子點(diǎn)的熒光光譜圖Fig.1 Fluorescence spectra of CdTe QDs in the presence TC with various concentrations

由圖1 可知，巰基乙酸修飾的CdTe 量子點(diǎn)在激發(fā)波長(zhǎng)330 nm 時(shí)，CdTe 量子點(diǎn)的熒光發(fā)射峰位于520 nm 處;當(dāng)四環(huán)素加入CdTe 量子點(diǎn)溶液后，其熒光強(qiáng)度明顯被猝滅，且CdTe 量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度隨著四環(huán)素濃度的增加而逐漸降低，這構(gòu)成熒光法測(cè)定四環(huán)素含量的基礎(chǔ)。

2.2 最佳實(shí)驗(yàn)條件選擇

2.2.1 反應(yīng)介質(zhì)及pH 值的選擇 考察不同pH 值下NaH2PO4-Na2HPO4緩沖溶液、Tris-HCl 緩沖溶液及其濃度對(duì)體系熒光猝滅強(qiáng)度ΔF 的影響。結(jié)果表明，當(dāng)pH 值6.5 的Tris-HCl 緩沖溶液達(dá)到5.0 ×10－3mol/L 時(shí)，ΔF 達(dá)到最大且相對(duì)穩(wěn)定。因此實(shí)驗(yàn)選擇pH 值6.5 的5.0 ×10－3mol/L 的Tris-HCl 溶液作為反應(yīng)緩沖體系。

2.2.2 CdTe 量子點(diǎn)濃度的選擇 考察CdTe 量子點(diǎn)濃度對(duì)體系熒光猝滅強(qiáng)度ΔF 的影響。結(jié)果表明，隨著CdTe 量子點(diǎn)濃度的增加，ΔF 逐漸增大;當(dāng)CdTe 量子點(diǎn)濃度為8.0 ×10－6mol/L 時(shí)，ΔF 達(dá)到最大;但繼續(xù)增加其濃度，ΔF 基本趨于不變。因此實(shí)驗(yàn)選擇CdTe 量子點(diǎn)濃度為8.0 ×10－6mol/L。

2.2.3 反應(yīng)時(shí)間的選擇 考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)體系熒光猝滅強(qiáng)度ΔF 的影響。結(jié)果表明，當(dāng)四環(huán)素溶液加入CdTe 量子點(diǎn)溶液5 min 后，ΔF 達(dá)到最大且趨于穩(wěn)定。因此實(shí)驗(yàn)選擇反應(yīng)5 min 后測(cè)定體系熒光強(qiáng)度。

2.2.4 共存物質(zhì)的影響 在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)四環(huán)素濃度為1.0 μg/mL、相對(duì)誤差為±5.0%時(shí)，考察常見(jiàn)共存物質(zhì)對(duì)四環(huán)素測(cè)定的影響。結(jié)果表明，500 倍的K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、NO3－、Cl－、對(duì)測(cè)定無(wú)影響;但Cu2+、Hg2+、Ag+濃度較高時(shí)會(huì)對(duì)測(cè)定產(chǎn)生干擾，可采用巰基棉處理來(lái)消除其干擾。

2.3 工作曲線和檢出限

在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，分別取不同濃度四環(huán)素溶液加入到一定濃度的CdTe 量子點(diǎn)溶液中，考察四環(huán)素與CdTe 量子點(diǎn)相互作用的熒光光譜，并以體系熒光猝滅強(qiáng)度ΔF 對(duì)四環(huán)素濃度c 繪制工作曲線，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve

由圖2 可知，四環(huán)素濃度在1.0 ～20.0 μg/mL范圍內(nèi)與體系熒光猝滅強(qiáng)度ΔF 呈良好的線性關(guān)系，工作曲線為ΔF =2.308 2 +9.679 3c(μg/mL)，相關(guān)系數(shù)r 為0.999 5，檢出限為0.025 μg/mL(按3SD/斜率計(jì)算，其中SD 為11 份空白溶液的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。

2.4 樣品測(cè)定

取四環(huán)素膠囊，研成粉末后準(zhǔn)確稱取適量，用0.01 mol/L 稀鹽酸溶解并過(guò)濾，用蒸餾水定容于100 mL 容量瓶中。移取處理后樣品溶液用巰基棉處理后，按實(shí)驗(yàn)方法對(duì)樣品中四環(huán)素進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 樣品測(cè)定結(jié)果Table 1 Determination results of samples

由表1 可知，所測(cè)樣品的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)＜2.3%，加標(biāo)回收率在97.5% ～103.3%，表明該方法可用于藥物中四環(huán)素含量的定量測(cè)定。

3 結(jié)論

以巰基乙酸為修飾劑制備水溶性CdTe 量子點(diǎn)，基于四環(huán)素對(duì)CdTe 量子點(diǎn)的熒光猝滅作用，建立一種測(cè)定四環(huán)素含量的熒光分析法。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，體系的熒光猝滅強(qiáng)度與四環(huán)素濃度在1.0 ～20.0 μg/mL 范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。該方法操作簡(jiǎn)便、選擇性好、靈敏度高，可用于藥物中四環(huán)素含量的測(cè)定。

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