氮掺杂碳点的开关型荧光传感器检测蔬菜中的生物硫醇.doc

氮掺杂碳点的开关型荧光传感器检测蔬菜中的生物硫醇 生酣壬涯Science andTechnology ofFood Industry氮掺杂碳点的开关型荧光传感器检测蔬菜中的生物硫醇何谐，雒雪丽,李春花，韩雍,陈秀梅，李忠宏”（西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西杨凌712100）摘要:研究并建立一种开关型荧光传感器模型快速检测Hg和生物硫醇。 以柠檬酸和尿素为前驱体，通过一锅水热法制备了氮掺杂碳点（N-CDs）,并对其进行了表面形貌、紫外和荧光光谱以及表面基团表征的检测，以检测体系pH、Hg*浓度、孵育时间（荧光猝灭和恢复时间）为单因素，优化检测生物硫醇的最佳条件，并在最优检测条件下建立相应的标准曲线。 结果表明,N-CDs的最佳激发和发射峰分别是340和432nm,量子产率（FLQY）为32.72%。 优化得到谷胱甘肽（GSH）的最佳检测条件为pH=5.0,Hg浓度为200|imol/L,460s荧光猝灭和380s荧光恢复，最佳检测半胱氨酸（Cys）条件为pH=5.6,Hg*浓度为300|j,mol/L,440s荧光猝灭和400s荧光恢复，在最优条件下该传感器对0-300jimol/L的GSH和100-400p,mol/L的Cys具有线性响应，检测限（LOD）分别为2.56和3.46p,mol/L,加标回收率为80%-120%o以上结果表明该传感器对检测蔬菜中生物硫醇有较好的选择性和准确度，能为食品基质中生物硫醇餉荧光快速检测提供一种新思路。 2018-09-03作者简介:何谐(1996-),女,硕士研究生,研究方向食品安全控制纳采技术,E-mailml8392450392_2163.0*通讯作者李忠宏(1971-)，男，博士，教授，研究方向:食品安全控制纳米技术,E-mail:lizhhsteve?163.。 基金项目水果表面苯并咪哇农药的穿戴式电化学检测研究 (31801628)o关键词:碳点，生物硫醇，荧光检测，荧光开关，纳米传感器Detection ofBiothiols inVegetables bySwitched FluorescenceSensor withNitrogen-Doped CarbonDotHE Xie,GE Xue-li,LI Chun-hua,HAN Yong,CHEN Xiu-mei,LI Zhong-hong*（College ofFood Science and Engineering,Northwest A&F University,Yangling712100,China）Abstract:The studyestablished aswitchable fluorescentsensor forrapid detection of Hg2+and biothiols.Nitrogen-doped carbon dots（N-CDs）was preparedby citricacid andurea asprocessors throughone-pot hydrothermalmethod.The surfacemorphology,ultraviolet/fluorescence spectraand surfacegroup characterizationwere performed.The detection conditions of biothiols wereoptimized byusing thepH ofdetection system,Hg2+concentration,and incubationtime（fluorescence quenchingand recoverytime）as singlefactors and the correspondingstandard curvewas establishedunder the optimal detectioncondition.The resultsshowed thattheoptimalexcitation and emission wavelengtho?N-CDs were340and432nm respectively,and thefluorescence quantumyield（FLQY）was32.72%.The optimaldetectionconditionsfor glutathione（GSH）were pH=5.0,Hg2+concentration200ixmol/L,fluorescence quenchingof460s andfluorescence recoveryof380s；for cysteine（Cys）were pH=5.6,Hg2+concentration300|imol/L,fluorescence quenchingof440s andfluorescence recoveryof400s.The sensorhad alinear responseto0300jxmol/L GSHand100400jimol/L Cys,andthedetection limit（LOD）was2.56,3.46|jLmol/L respectivelyunder optimalconditions.The recoveries of thismethod inspiked sampleswere between80%and120%.These resultsindicated thatthe sensorshowed goodselectivity andauracy forbiothiols detectionin vegetables,herein providinga newidea for the fastfluorescence detectionof biothiols in foodmatrix.Key words:carbondots；biothiols；fluorescence detection；switchable sensor；nanosensor:TS201.1:A:1002-0306 （2019）11-0178-08doi10.13386/j.issnl002-0306.2019.11.030引文格式:何谐，雒雪丽,李春花，等.氮掺杂碳点的开关型荧光传感器检测蔬菜中的生物硫醇J.食品工业科技,2019,40 （11）178-184,191,蔬菜中的生物硫醇如谷胱甘肽（GSH）、半胱氨酸（GGC）和卡托普利（CAP）等小分子物质在生理系酸（Cys）、N_乙酰半胱氨酸（NAC）、t/_谷氨酰半胱氨统中起着重要的作用皿。 它们既可以作为抗氧化17*2049年第“期生输壬涯Vol.40,Xo.l1,2019剂保护细胞免受可能导致癌症和阿尔茨海默病的氧化损伤，也可以作为解毒剂和金属离子发生反应。 其中，半胱氨酸在侧链上具有疏基，在酶促反应中起到亲核试剂的作用，还可以有效地预防和治疗放射性伤害。 还原型谷胱甘肽在细胞的生长、信号传导、基因调节和维持细胞正常功能的氧化还原平衡上起着关键作用如果将蔬菜或水果暴露在以消毒为目的的辐照和臭氧处理中，其所含有的硫醇可能会发生氧化且导致有毒副产品的产生。 因此检测生物和环境样品中的小分子生物硫醇引起科学家们极大的兴趣两O常见检测生物硫醇的方法包括电化学法、比色法曲、色谱-质谱联用/质谱法（LC-MS/MS）、分光光度法a和高效液相色谱法旳等。 这些方法具有灵敏度高和检测限低等优点，但是电化学法、比色法、分光光度法对样品的需求量较大、检测用时较长，HPLC具有操作复杂、费时、所需仪器昂贵等缺点。 荧光检测法作为一种既省时又绿色环保的测定方法,受到众多分析测试人员的青睐。 近几年来，荧光探针在生物硫醇检测和应用方面取得了有效进展凹。 目前，检测生物硫醇的荧光传感器主要包括有机染料、分子荧光和传统半导体量子点（QDs）。 其中，有机染料容易光漂白，而QDs往往含有重金属元素，因此限制了它们的广泛使用。 碳点（CDs）不仅具有与传统量子点类似的发光性能和纳米尺寸特性，还具较毒性较低、制备成本低廉、荧光稳定性和化学稳定性等优点问，因此利用CDs作为信号源来开发光学纳米传感器成为研究热点。 目前，许多基于CDs的传感平台是猝灭型荧光传感器网。 荧光可以被分析物直接淬灭，根据CDs荧光强度的改变来检测分析物。 然而这种检测模型易受环境刺激的影响导致方法的分析性能降低。 而开关型荧光传感器模型是根据加入分析物后恢复的荧光进行检测，可以减少外界刺激造成的假阳性，因而具有更好的灵敏度期O尽管研究人员已设计合成了许多识别硫醇的荧光探针，但是对于检测食品基质中生物硫醇的荧光探针未见报道。 因此，本文以柠檬酸和尿素为原材料制备氮掺杂碳点（N-CDs），利用Hg对CDs荧光有良好的猝灭作用3,而硫基和汞离子的亲和力更强，故生物硫醇可以将Hg*从CDs表面竞争下来，从而使得CDs荧光恢复。 基于以上原理，本文开发了一种荧光传感器选择性地检测蔬菜中的生物硫醇，对检测体系的pH、Hg浓度和孵化时间（荧光淬灭和恢复）进行优化，并对探针的抗干扰性能以及准确度进行初步评价。 1材料与方法1.1材料与仪器一水合柠檬酸、六水合三氯化铁、氯化钾、氯化锌、氯化钠广东光华科技股份有限公司;HgCl2山东西亚化学工业有限公司；尿素、氯化猛、氯化镁、冰乙酸成都市科龙化工试剂厂；抗坏血酸广东化工摄影工程技术研究开发中心；甘氨酸北京Solabio科技有限公司；谷胱甘肽、苯丙氨酸、硫酸奎宁、赖氨酸、色氨酸上海阿拉丁生化科技股份有限公司；透析袋（截留分子量1Da）北京索莱宝公司；无水氯化钙广东光华化学厂有限公司；三水合乙酸钠四川西陇化工有限公司；所有试剂均为分析纯,未进一步纯化OUV-2550紫外可见分光光度计日本岛津公司；HC-3018R高速冷冻离心机北京仪诺科兴科技发展有限公司;DGG-9030B电热恒温鼓风干燥箱上海森信仪器公司;Perkin-Elmer口-55荧光分光光度计美国钳金埃尔默公司;JEM-2100透射电子显微镜（TEM）日本JEOL公司；FE20/EL20pH计梅特勒-托利多仪器公司;KH-250E超声清洗器昆山禾创超声仪器公司；Vetex70傅里叶变换近红外光谱（FT-IR）德国布鲁克公司:CP-224C分析天平奥豪斯仪器公司。 1.2实验方法1.2.1N-CDs的制备N-CDs通过水热法并加以改进合成。 具体步骤如下:将4.2g柠檬酸和3.6g尿素溶解于40mL蒸僧水中，250W超声10min形成透明溶液，将该溶液转移至50mL聚四氟乙烯内衬反应釜中，在200C下保持4h。 待反应釜自然冷却至室温后,将所得溶液用0.22jjum的水系滤膜过滤后，避光储存于25七下。 1.2.2N-CDs的表征1.2.2.1形貌表征采用透射电镜观察N-CDs的形貌和微观结构。 1.2.2.2光学表征采用荧光光谱法对制备得到的N-CDs进行发光性能表征。 采用紫外光谱扫描法在200-800nm波长范围内，对N-CDs的紫外吸收进行表征。 1.2.2.3表面基团利用FT-IR对N-CDs的表面基团进行表征。 1.2.2.4量子产率的测定以硫酸奎宁为参比物质，采用斜率比较法两计算N_CDs的量子产率。 将硫酸奎宁溶于0.1mol/L H2SO4中，其量子产率（QY）是54%。 用紫外分光光度计测量所有溶液在360nm处的吸光度值A（为了最小化重吸收保证测量准确，吸光度值小于0.1）。 用荧光光谱仪测量所有溶液在360nm激发波长下的荧光光谱，并记录所得荧光光谱在370700nm范围内的积分面积值，此值为积分荧光强度通过记录同一物质一系列浓度的积分荧光强度和吸光度值，以吸光度值为横坐标，积分荧光强为纵坐标在Oringin8.0中作图，为系列点添加截距为0的线性拟合直线，得到直线的斜率。 N-CDs的QY按照公式 （1）计算Q*=Q?（Grad?/Grad,t）（口/*）2式 （1）其中，Q为量子产率，Grad为所拟合直线的斜率,F为溶剂的折射率。 下标st为硫酸奎宁，x为N-CDs。 在本体系中，由于硫酸奎宁溶解在稀硫酸中,N-CDs溶解在去离子水中，所以f/tl严1。 1.2.3探针的制备与优化采用单因素实验探讨检测体系pH、Hg”浓度、孵育时间等因素对荧光猝灭效(2049年第期(79生酣壬涯Science andTechnology ofFood Industry率、荧光恢复效率和荧光强度的影响，在优化条件下构建生物硫醇检测方法。 所有试验重复3次。 1.2.3.1pH设定N-CDs浓度为1mmol/L,醋酸盐缓冲液pH为3. 6、4. 0、4. 6、5. 0、5.6,向N-CDs溶液中加入浓度为400|xmol/L的Hg2+以猝灭荧光，室温反应10min后在选定的荧光测试条件下扫描荧光光谱。 同时，在相应体系中加入1mmol/L生物硫醇标准液以恢复荧光，室温反应10min后扫描荧光光谱。 根据所得荧光光谱，对数据进行处理。 根据荧光猝灭效率（E?f q,式2）和荧光恢复效率（Eff”，式3）确定最佳pH。 Eff q（%）=（F0-F）/F0式 （2）Eff r（%）=（F r-F）/（F0-F）式 （3）其中，F和F o表示在加入和不加入Hg2+的情况下N-CDs在432nm处的荧光强度；F”为加入生物硫醇到N-CDs/Hg*传感体系后N-CDs在432nm处的恢复荧光强度。 1.2.3.2Hg*浓度设定N-CDs浓度为1mmol/L,pH为优化值，向N-CDs溶液中滴加不同浓度的Hg储备液（ 100、 200、 300、 400、500|xmol/L）,反应10min后评估Hg浓度对N-CDs的荧光猝灭作用。 同时，在相应体系中加入1mmol/L生物硫醇标准液以恢复荧光，室温反应10min后扫描荧光光谱。 根据所得荧光光谱，对数据进行处理。 确定最佳Hg浓度。 1.2.3.3孵育时间设定荧光猝灭模式下孵育时间的优化:设定N-CDs浓度为1mmol/L,pH和Hg浓度为优化值,在相应体系中加入Hg溶液，将荧光扫描模式切换成Time Drive（时间步长0.01s,扫描时间30min），得到加入Hg后荧光强度随时间变化的曲线确定最佳猝灭孵育时间。 荧光恢复模式下孵育时间的优化:设定N-CDs浓度为1mmol/L,pH和Hg*浓度为优化值，加入Hg溶液后室温孵育10min o在相应体系中加入1mmol/L生物硫醇标准液，在Time Drive荧光扫描模式下得到加入生物硫醇后荧光强度随时间变化的曲线确定最佳孵育时间。 1.2.4标准曲线的建立在优化条件下，将100|xL N-CDs溶液（1mmol/L）和1mmol/L的氯化汞溶液依次加入醋酸盐缓冲液（pH为检测生物硫醇的优化值,0.01mol/L），并在室温下孵育10min后加入不同浓度的生物硫醇标准液（ 0、 100、 150、 200、 250、 300、 350、 400、 450、 500、600|xmol/L）,室温振荡孵育10min后，扫描荧光光谱。 数据拟合得到荧光恢复因子F/F0（F0和F是分别在不存在和存在生物硫醇的情况下N-CDs/Hg*传感体系在432nm处的荧光强度）随浓度C变化曲线及决定系数卅、线性范围及LOD（式4）。 LOD=38/k式 （4）式中5为空白信号的标准偏差（n=3）；k为标准曲线斜率。 1.2.5干扰实验传感器的选择性对于实际蔬菜样品中生物硫醇的检测至关重要，实际蔬菜含有矿物离子、有机酸和氨基酸。 因此,采用可能共存的干扰物质（苯丙氨酸、赖氨酸、甘氨酸、色氨酸、抗坏血酸、Ca2+、Mg*、Zn*、Fe*、Mn*、Na*和K?）来评价该方法的选择性。 分别将100|xL N-CDs溶液（1mmol/L）和1mmol/L的Ca2+、Mg*、Zn*、Fe*Mn、Na*、K?和Hg溶液加入醋酸盐缓冲液（pH为检测生物硫醇的优化值,0.01mol/L），并在室温下孵育10min后用荧光强度响应（F/F o）-1评估干扰物对N-CDs的荧光猝灭作用。 另外，将100|xL N-CDs溶液（1mmol/L）和1mmol/L的Hg”溶液加入醋酸盐缓冲液（pH为检测生物硫醇的优化值,0.01mol/L）,室温下孵育10min后再分别加入1mmol/L的苯丙氨酸、赖氨酸、甘氨酸、色氨酸、抗坏血酸、GSH和Cys,室温下孵育10min后用荧光强度响应（F/FJ-1评估干扰物对N-CDs/Hg*的荧光恢复作用。 1.2.6加标回收试验依据文献6的方法处理荷兰豆和螺丝辣椒荷兰豆和螺丝辣椒各取三个样品进行分析，将荷兰豆去皮洗净与螺丝辣椒洗净的果肉切块混合，分别从荷兰豆和螺丝辣椒的切片中取4.5g置于醋酸盐缓冲液（分别放置于pH=5.0和pH=5.6）中，共4个分析样品，将样品用研钵研碎（研磨时间为1520min）,并以10000x g离心15min,然后取出1mL上清液，用构建的探针检测处理后的分析物溶液。 每个样品重复三次。 1.3数据处理使用xx版Excel和Nanomeasure软件对数据进行统计分析，使用Origin8.0软件绘制图。 使用Minitab16.2.3软件分析数据，数据均表示为平均值，通过单因素方差分析评估所有数据的差异，当方差分析中的P值表明统计学意义时，通过Tukey检验评估差异,p0.05)。 在P H3.64.6的范围内，竣酸酯基团和胺基团被质子化，导致N-CDs带负电。 N-CDs表面竣基的质子化作用随着pH的增加而逐渐被去质子化过程所取代，导致带负电荷的竣基可吸引带相反电荷的Hg*。 N-CDs表面的-NH*在pH从4.6增加到5.0的过程中趋于逐渐去质子化，从而增强了N-CDs之间的静电斥力，并增加了荧光强度。 在PH5.0-5.6的范围内,N-CDs的荧光强度无显著变化(P0.05),可能是由于-NH和-COOH去质子平衡。 当pH从3.6增加到4.0和从4.0增加到4.6时，GSH的荧光恢复效率(Eff”，见式3)分别以较高的速度增强和降低，当pH从4.6增加到5.0和从5.0增加到5.6时，N-CDs-Hg*+GSH的Eff r分别以较低的速度增强和降低。 在pH为4. 0、4.6和5.0时有较大的GSH的Eff“分别为104.1%,85.80%和84.80%。 综合考虑N-CDs-Hg的Eff,和N-CDs-Hg+GSH的Eff”，因此选择pH=5.0用于构建检测GSH的探针。 同检测GSH,选择pH=5.6用于构建检测Cys的探针。 (2049年第II期?81生酣壬涯Science andTechnology ofFood Industry图6N-CDs-Hg2+,N-CDs-Hg2+Cys/GSH在不同pH下对Effq和Eff的响应Fig.6Response ofN-CDs-Hg2+,N-CDs-Hg2+Cys/GSH toEff q and Eff r at different pH2.2.2Hg终浓度探讨了Hg的浓度对荧光猝灭和恢复的影响，相应的曲线如图7A和图7B所示。 可以从图7A看出，在pH=5.0的条件下，检测GSH的Eff1，在测试的Hg*浓度范围内逐渐升高，升高的速度逐渐降低，这表明Hg*键合到N-CDs上的量逐渐增加接近饱和。 在Hg浓度为200“mol/L时，有最大检测GSH的Eff r为88.20%。 在N-CDs/Hg传感系统中,Hg*浓度对于提高分析性能至关重要，当Hg*浓度较低时，E0；对GSH测定的背景荧光值比较高，同时线性范围窄；高浓度的Hg”又使得低浓度GSH恢复荧光的能力有限，直接影响到测定的灵敏性。 综合考虑探针检测的灵敏度和线性范围及实验安全性，因此选择200n，mol/L Hg用于构建检测GSH的探针。 另外，从图7B可以看出，在pH=5.6的条件下,检测Cys的Effq在测试的Hg浓度范围内逐渐升高，升高的速度逐渐降低，这同样说明Hg“键合到N-CDs上的量逐渐增加接近饱和。 当Hg的浓度低于200ixmol/L时，检测Cys的Eff,随着Hg浓度的增加逐渐变小，当Hg*的浓度在200-400|xmol/L时，检测Cys的Eff,随着Hg”浓度的增加逐渐增加,在Hg2+的浓度为300-400“mol/L时，检测Cys的Eff,增加速度最低，当Hg浓度为400|xmol/L时有最大Eff,为87.66%。 当Hg的浓度继续增加时，检测Cys的Eff”在400-500|xmol/L范围内逐渐降低。 同检测GSH,综合考虑探针检测的灵敏度和线性范围及实验安全性，因此选择300“mol/L Hg用于构建检测Cys的探针。 2.2.3孵育时间研究孵育时间(猝灭和恢复时间)以评估荧光传感器对生物硫醇的响应时间，图8A为在pH=5.0条件下N-CDs的荧光强度随孵育时间(荧光猝灭/GSH恢复)变化的曲线。 图8B为在pH=5.6条件下N-CDs的荧光强度随孵育时间(荧光猝灭/cys恢复)变化的曲线。 从图8A可以看出，N-CDs荧光强度在加入200|xmol/L Hg*后在0460s时呈下降趋势，随着时间的增加，N-CDs荧光强度在460s后达到平衡(”0.05),这意味着N-CDs表面的官能团(例如-NH2-OH和-COOH)可以快速与Hg”相互作用而引起荧光猝灭并在460s后达到饱 182、2049年第“期90-80-g70-纂60-50-40-100xx00400500图7(A)Hg2+终浓度对检测GSH的Eff q和Eff r的响应;(B)Hg2+终浓度对检测Cys的Effq和Eff r的响应Fig.7(A)Response offinal concentrationof Hg2+to detectionof Effq andEffrof GSH；(B)Response ofHg2+final concentrationto detectionof EffqandE览of CysAo o Oo o O505505554554(.n.e?(.n.e?来臥650n400-350-N-CDs-Hg24一N-CDs-Hg+GSH6100200300400500时间(S)600-B(.n.eM?(.n.eM?来賦_-_-o Oo O55O O5555-o o Oo o O50550544344300N-CDs-Hg24N-CDs-H+Cys0100xx00400500时间(s)图8(A)N-CDs的荧光强度随孵育时间(荧光猝灭/GSH恢复)的变化；(B)N-CDs的荧光强度随孵育时间(荧光猝灭/Cys恢复)的变化Fig.8(A)Incubation time(Fluorescence(FL)quenching/GSH recovery)versus FL intensity ofN-CDs;(B)Incubation time(FL quenching/Cysrecovery)versus FL intensity ofN-CDs和。 向N-CDs/Hg2+体系中加入1mmol/L GSH后,当反应时间超过380s后，荧光强度基本保持不变(卩0.05)，表明380s足以使GSH恢复N-CDs的荧光。 因此，当检测GSH时，猝灭孵育时间为460s,恢生输壬涯Vol.40,Xo.l1,2019复的孵育时间为380s o同检测GSH,当检测Cys时,猝灭孵育时间为440s,恢复的孵育时间为400so因为仪器的噪音的影响，图中存在几个N_CDs荧光强度随着时间的增加而增加的时间段。 2.3标准曲线在最优条件下，利用设计的可切换荧光“开-关-开”传感器对生物硫醇进行检测，N-CDs/Hg的荧光强度随着生物硫醇浓度的增加逐渐恢复。 荧光恢复因子F/F（F。 和F是分别在不存在和存在生物硫醇的情况下N-CDs/Hg*传感体系在432nm处的荧光强度）同GSH浓度的曲线如图9所示。 GSH浓度在0300jxmol/L范围内，F/F。 与GSH浓度之间具有良好的线性关系，决定系数（疋）为0.9948。 线性方程表示为F/F=0.00324C+0.9686,其中C是GSH的浓度,LOD为2.56（xmol/L0荧光恢复因子F/F o同Cys浓度的曲线如图10所示。 Cys浓度在100-400|xmol/L范围内，F/F。 与Cys浓度之间也具有良好的线性关系，决定系数（疋）为0.99207o线性方程表示为F/F o=0.00408C+0.61037,其中C是Cys的浓度，检测限（LOD）为3.46ij,mol/L oo OoO oOoO4242O O(sdBlsu(sdBlsu呂UI忖-.644.2e e.86464.2.o.2.o222222221.1.1.1.1.1.1.1.11Cys浓度(pmol/L)ooOooOooOooO6426427.3?7.3?来滋600gmol/L0p.mol/L图10不同GSH浓度下N-CDs/Hg2+传感探针的荧光发射光谱图Fig.10FL emissionspectra ofN-CDs inpresence ofHg2+upon additionof Cysat differentconcentrations注:（A）在加入不同浓度的Cys时,N-CDs/Hg2+传感探针的荧光发射光谱;（B）荧光恢复因子（F/F o）随Cys浓度的变化。 400450500550600图9不同GSH浓度下N-CDs/Hg2+传感探针的荧光发射光谱图Fig.9FL emissionspectraofN-CDs inpresence ofHg2+upon additionof GSHatdifferentconcentrations注:（A）在加入不同浓度的GSH时,N-CDs/Hg2+传感探针的荧光发射光谱;（B）荧光恢复因子（F/F o）随GSH浓度的变化。 2.4干扰试验本文所开发的荧光传感器的选择性对于实际蔬菜样品中生物硫醇含量的测定具有重要影响。 由于实际蔬菜样品中含有矿物离子，有机酸和氨基酸等,因此,采用可能共存的干扰（苯丙氨酸、赖氨酸、甘氨酸、色氨酸、抗坏血酸、Ca、Mg、Zn、Fe、Mn、Na+和K+）来评价该方法的选择性，并且荧光强度响图11N-CDs对Hg和干扰离子以及N-CDs/Hg2+对GSH和Cys以及干扰物的荧光强度响应Fi&ll.FLintensityresponse ofN-CDs toHg2+and interferingions of the same concentration andFLintensityresponse ofN-CDs/Hg2+to GSHand Cysand interferentsof thesameconcentration注(A)N-CDs对200nmol/LHg2+和相同浓度干扰离子的荧光强度响应;(B)N-CDs/Hg2+对300jjimol/L GSH和cys以及相同浓度干扰物的荧光强度响应。 (2049年第II期$83生酣壬涯ScienceandTechnology ofFood Industry表1加标回收试验结果Table1Addition recoverytest results样品样品含量(jjcmol/L)加标量(pjnol/L)测定值(|xmol/L)回收率()相对标准偏差(n=3)(%)荷兰豆GSH33.3050100xx1.54113.20217.4483.09113.xx8.720.961.341.89Cys134.02100xx0084.02186.08245.1084.0293.0481.703.101.551.42螺丝GSH66.6950100xx0.6780.66163.6881.3580.6081.841.681.761.20辣椒Cys152.0550100xx0.03116.46164.6680.07116.4682.332.601.091.59应(F/F0)-l与干扰物种类关系的柱形图如图11所示。 从图11(A)可以看出，Ca、Mg*、Zn*、Mn“、Na+和K+对N-CDs荧光强度的影响可忽略不计(荧光相应5%),而Fe*对N-CDs的荧光强度的影响较弱，只有Hg*能够较大程度地猝灭N-CDs的荧光强度，表明N-CDs对Hg*具有高选择性。 从图11(B)可以看出，苯丙氨酸、赖氨酸、甘氨酸、色氨酸和抗坏血酸对N-CDs/Hg荧光检测生物硫醇的影响可忽略不计(荧光相应5%),结果表明，构建的传感器在存在干扰物时可用于蔬菜中生物硫醇的检测。 2.5加标回收将此传感器用于荷兰豆和螺丝辣椒中GSH和Cys的检测。 GSH和Cys分别做三种不同浓度的加标回收试验，所有试验做三次平行，结果如表1所示，样品加标回收率都在80%-120%之间，证明此方法的准确度较好。 3结论本研究构建的N-CDs/Hg探针具有较好的稳定性，基于这种探针设计了特异性检测生物硫醇的方法。 以检测体系pH、Hg*浓度、孵育时间(荧光猝灭和恢复时间)为单因素，优化得到GSH的最佳检测条件为pH=5.0,Hg2+浓度为200|xmol/L,460s荧光猝灭和380s荧光恢复，最佳检测Cys条件为pH为5.6,Hg浓度为300|xmoL/L,440s荧光猝灭和400s荧光恢复，在最优条件下该传感器对0300|xmol/L的GSH和100-400|xmol/L的Cys具有线性响应，检测限分别为2.56,3.46|xmol/L0该方法的空白加标回收率为80%-120%之间。 干扰实验表明蔬菜中可能存在的干扰物对传感器没有显著影响，因此该传感器用于检测蔬菜中的生物硫醇具有可接受的选择性。 另外，该传感器具有快速的荧光猝灭和恢复响应、较高的灵敏度和准确度，为食品基质中生物硫醇的荧光快速检测提供一种新思路。 参考文献1廖春龙，阮征，印遇龙，等.洋葱化学成分、生理保健功能和我国洋葱加工现状与发展趋势J.食晶工业科技,xx,31 (8)409-412.2王颖，王欣卉,徐炳政，等.金属硫蛋白体内抗氧化功能研究进展J.食品工业科技,xx,37 (10):377-380.3郭靖，刘庆文,杜建时，等.基于蔡酰亚胺的生物硫醇探针的合成及对含硫醇氨基酸的检测J.分析化学,xx,45 (9)1330-1338.4Demirkol0S US.Biologically importantthiols invarious 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