CdTe 量子點熒光猝滅法測定四環素

李娜，李卓然，劉聰，毛永強

(遼寧工程技術大學 理學院，遼寧 阜新 123000)

四環素(TC)是一種廣譜抗生素，在畜牧業生產中曾經作為獸藥或飼料添加劑而廣泛使用。然而四環素容易在畜禽體內殘留，通過食物鏈進而危害人體健康［1］。現有四環素檢測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-質譜聯用法［5］、酶聯免疫法［6］等。量子點(QDs)作為一種熒光納米材料，具有特有的量子尺寸效應和表面效應及其獨特的光學和電學性質，以量子點為熒光探針，已廣泛應用于致病菌［7］、生物毒素［8］、生化藥物［9］和重金屬離子［10］等分析檢測領域。

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

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

四環素，中國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;實驗用水為二次蒸餾水。

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

1.2 水溶性CdTe 量子點的制備

參照文獻方法以巰基乙酸為修飾劑制備水溶性CdTe 量子點［11］。準確稱取47 mg 硼氫化鈉和80 mg 碲粉于反應瓶中，加3 mL 蒸餾水溶解，冰水浴中反應8 h，得到淡藍色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 溶液調節pH 值為11.0，通氮氣30 min 后，加入新制備的NaHTe 溶液;繼續通氮氣30 min 后，100 ℃水浴反應2 h，得到紅色透明的水溶性CdTe 量子點溶液。

1.3 四環素的測定

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

2 結果與討論

2.1 CdTe 量子點與四環素相互作用的熒光光譜

考察加入四環素溶液前后CdTe 量子點溶液的熒光光譜性質，結果見圖1。

圖1 不同濃度四環素存在下CdTe 量子點的熒光光譜圖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 量子點在激發波長330 nm 時，CdTe 量子點的熒光發射峰位于520 nm 處;當四環素加入CdTe 量子點溶液后，其熒光強度明顯被猝滅，且CdTe 量子點熒光強度隨著四環素濃度的增加而逐漸降低，這構成熒光法測定四環素含量的基礎。

2.2 最佳實驗條件選擇

2.2.1 反應介質及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體系熒光猝滅強度ΔF 的影響。結果表明，當pH 值6.5 的Tris-HCl 緩沖溶液達到5.0 ×10－3mol/L 時，ΔF 達到最大且相對穩定。因此實驗選擇pH 值6.5 的5.0 ×10－3mol/L 的Tris-HCl 溶液作為反應緩沖體系。

2.2.2 CdTe 量子點濃度的選擇 考察CdTe 量子點濃度對體系熒光猝滅強度ΔF 的影響。結果表明，隨著CdTe 量子點濃度的增加，ΔF 逐漸增大;當CdTe 量子點濃度為8.0 ×10－6mol/L 時，ΔF 達到最大;但繼續增加其濃度，ΔF 基本趨于不變。因此實驗選擇CdTe 量子點濃度為8.0 ×10－6mol/L。

2.2.3 反應時間的選擇 考察反應時間對體系熒光猝滅強度ΔF 的影響。結果表明，當四環素溶液加入CdTe 量子點溶液5 min 后，ΔF 達到最大且趨于穩定。因此實驗選擇反應5 min 后測定體系熒光強度。

2.2.4 共存物質的影響 在最佳實驗條件下，當四環素濃度為1.0 μg/mL、相對誤差為±5.0%時，考察常見共存物質對四環素測定的影響。結果表明，500 倍的K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、NO3－、Cl－、對測定無影響;但Cu2+、Hg2+、Ag+濃度較高時會對測定產生干擾，可采用巰基棉處理來消除其干擾。

2.3 工作曲線和檢出限

在最佳實驗條件下，分別取不同濃度四環素溶液加入到一定濃度的CdTe 量子點溶液中，考察四環素與CdTe 量子點相互作用的熒光光譜，并以體系熒光猝滅強度ΔF 對四環素濃度c 繪制工作曲線，結果見圖2。

圖2 標準曲線Fig.2 Standard curve

由圖2 可知，四環素濃度在1.0 ～20.0 μg/mL范圍內與體系熒光猝滅強度ΔF 呈良好的線性關系，工作曲線為ΔF =2.308 2 +9.679 3c(μg/mL)，相關系數r 為0.999 5，檢出限為0.025 μg/mL(按3SD/斜率計算，其中SD 為11 份空白溶液的標準偏差)。

2.4 樣品測定

取四環素膠囊，研成粉末后準確稱取適量，用0.01 mol/L 稀鹽酸溶解并過濾，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，按實驗方法對樣品中四環素進行測定，同時進行加標回收實驗，結果見表1。

表1 樣品測定結果Table 1 Determination results of samples

由表1 可知，所測樣品的相對標準偏差(RSD)＜2.3%，加標回收率在97.5% ～103.3%，表明該方法可用于藥物中四環素含量的定量測定。

3 結論

以巰基乙酸為修飾劑制備水溶性CdTe 量子點，基于四環素對CdTe 量子點的熒光猝滅作用，建立一種測定四環素含量的熒光分析法。在最佳實驗條件下，體系的熒光猝滅強度與四環素濃度在1.0 ～20.0 μg/mL 范圍內呈良好的線性關系。該方法操作簡便、選擇性好、靈敏度高，可用于藥物中四環素含量的測定。

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