以異硫氰酸熒光素為指示劑的pH熒光自組裝傳感膜

摘要：利用自組裝膜技術在石英片表面構建了異硫氰酸熒光素自組裝膜（FITC SAMs）。考察了組裝液濃度、組裝時間等組裝條件對膜發光性能的影響，并用紫外可見吸收光譜儀、熒光光譜儀、共聚焦熒光顯微鏡對其進行了表征。研究結果表明，當γ氨基丙基三乙氧基硅烷水溶液濃度為4%（V/V），組裝時間為6 h；異硫氰酸熒光素乙醇溶液濃度為5.0×10

Symbolm@@ 5 mol/L，組裝時間為12 h時，組裝效果最好。基于H+對該SAMs的熒光強度有猝滅效應，建立了一種快速靈敏檢測溶液pH的界面熒光分析法，線性響應范圍為pH 1.14～5.05。所制備的SAMs具有良好的可逆性和穩定性，膜的響應信號在30 s內就可達到穩態響應的95%，2 min內達到平衡，膜在干燥避光處放置半年后，仍可正常檢測。

關鍵詞：自組裝膜； pH熒光傳感器； 異硫氰酸熒光素

1引言

pH值的測量在工農業生產、醫藥、生物工程、環境及科學研究等領域具有重要作用。目前檢測pH值的傳統手段是pH試紙及pH玻璃電極。pH試紙檢測方便容易，但是它測量的準確度低且無法重復使用，難以實現在線分析；pH玻璃電極盡管具有可重復使用、可靠性高的特點，但存在信號易受電磁干擾、長期使用時信號發生漂移以及難以微型化等缺陷，限制了其在生理衛生、高酸堿環境等特殊領域的應用。相對而言，光化學pH傳感器則具有可以重復使用、平衡時間快、體積小、不帶電、抗電磁干擾性能強、無污染等優點，因而在各類化學反應、環境監測、生物醫學領域、及地下礦井、武器試驗等危險場合的遙測遙控方面，都有廣闊的應用前景，其研究和發展得到了關注[1，2]。

指示劑固定技術是光化學pH傳感器技術發展的重要研究內容。目前pH指示劑的固定化方法主要采用吸附法、共價鍵合法、物理包埋法、溶膠凝膠法等[3]。在這些方法中，共價法固定指示劑是防止指示劑泄漏最有效的方法[4]，但方法復雜、費時。因此，尋找新的試劑固定方法是光化學pH傳感器研究的重要方向。

自組裝膜（SAMs） 是分子通過化學鍵相互作用自發吸附在固/液或氣/固界面而形成的熱力學穩定和能量最低的有序膜。由于其具有結構簡單、易控制、膜均勻一致以及制備相對容易等特點而備受關注[5]。熒光小分子可以通過自組裝膜技術固定到多種基質上，并且可以用于監測相關物質[6～8]。將自組裝膜技術引入光化學pH傳感器中，無疑將拓寬其研究和應用的范圍。

本研究采用自組裝方式將異硫氰酸熒光素（FITC）鍵合到修飾了氨基的石英玻片表面上，制備得到異硫氰酸熒光素自組裝膜（FITC SAMs）。結果表明，此膜的熒光強度在pH 1.14～5.05范圍內呈良好的線性響應，且具有響應時間短、可逆性，重現性和穩定性良好等優點。

2實驗部分

2.1儀器與試劑