一种三硝基甲苯的特异性检测方法 技术领域 本发明涉及一种基于量子点荧光淬灭原理实现对三硝基甲苯的简便、 快速、 特异 性检测新方法。
背景技术 三硝基甲苯是一种烈性炸药， 广泛应用于工厂、 矿山开采。 三硝基甲苯属于高度危 害毒物， 可以通过吸入、 食入、 经皮吸收进入人体对人体造成包括中毒性肝损伤、 中毒性白 内障、 贫血、 皮炎、 湿疹等严重损害。 因此， 实现对三硝基甲苯简便、 快速、 特异性检测对于监 测环境中三硝基甲苯污染程度， 研究它的生物毒性机理具有重要意义。目前主要使用高效 液相色谱法、 气相色谱法、 酶联免疫分析法等方法来检测三硝基甲苯。 这些方法耗时、 昂贵、 样品前处理复杂、 不利于实现对三硝基甲苯的快速、 简便的检测。 本发明使用的方法实现了 简便、 快速、 特异性检测三硝基甲苯。
发明内容
本发明的目的是提供一种简便、 快速的三硝基甲苯的检测方法。
1、 半胱氨酸修饰的水溶性 CdTe 量子点合成
67.8mg 半胱氨酸在氮气保护条件下， 加入 150mL 含有 96.5mg Cd(AC)2 的超纯水 中； 使用 0.5M NaOH 调节溶液 pH 值至 11.0 ； 分别加入 223.5mg 柠檬酸钠和 17.9mg Na2TeO3 ； 在吹入氮气的条件下， 加入 16.5mg NaBH4 ； 最后， 25mL 上述溶液被转移到高压反应釜中， 在 160℃条件下反应 20-60 分钟， 每隔 10 分钟取样一次 ； 可以获得不同粒径的 CdTe 量子点 ； 取 其中任一种粒径的 CdTe 量子点溶液备用。
本发明方法所合成的量子点粒径均一， 激发光谱宽呈连续分布， 发射光谱的半峰 宽窄呈对称分布 ； 通过控制反应时间， 合成了不同粒径大小的量子点具有极强的稳定性， 在 4℃条件下保存三个月以上， 荧光强度减弱不超过 5％。
因为三硝基甲苯是典型的缺电子体， 而半胱氨酸是典型的的富电子体。三硝基甲 苯与半胱氨酸之间可以形成迈森海姆复合物 (Meisenheimer complex)。 复合物的形成导致 三硝基甲苯靠近量子点， 引起量子点荧光淬灭， 从而通过检测量子点荧光改变来实现对三 硝基甲苯的检测 ( 如图 4 所示 )。不同浓度的三硝基甲苯加入到量子点溶液中可引起量子 点荧光发生改变 ( 如图 5 所示 )。
浓缩后的样品 2μL 加入到事先准备好的量子点溶液中， 反应 2 小时后， 使用 LS45 荧光分光光度计检测。检测条件为 ： 激发波长为 380nm， 激发和发射狭缝为 10nm。
2g 待测样品与 3mL 乙腈在超声条件下混匀 2 小时 ； 待测样品使用 0.22μm 过滤膜 过滤除去沉淀后浓缩至乙腈挥发后待检测。
通过该方法， 我们实现了对三硝基甲苯的简便、 快速、 特异性检测。与传统方法相 比， 该方法具有较低检测限和较高灵敏度， 通过该方法我们可以检测到低至 1.1nM 三硝基 甲苯 ； 同时， 通过对比二硝基苯酚、 三硝基苯酚、 硝基甲苯检测发现仅有三硝基甲苯可以产生明显信号响应 ； 此外， 该方法检测时间短、 样品处理简单， 整个检测过程不超过 2.5 小时。 综上， 说明本发明方法是一种简便、 快速、 特异性检测三硝基甲苯的新方法。 附图说明
图 1 为半胱氨酸修饰的量子点荧光激发和发射图谱 ；
图 2 为半胱氨酸修饰的量子点透射电子显微镜 ；
图 3 为半胱氨酸修饰的量子点红外表征图谱 ；
图 4 为本发明的原理示意图 ；
图 5 为不同浓度的三硝基甲苯加入到量子点溶液中引起量子点荧光发生改变的 曲线图。 具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明， 而非限制本发明。
利用本发明方法发明人对湖南大学某处土壤中三硝基甲苯的简便、 快速、 特异性 检测。 1、 67.8mg 半胱氨酸 (l-cysteine) 在氮气保护条件下， 加入 150mL 含有 96.5mg Cd(AC)2 的超纯水中 ； 使用 0.5M NaOH 调节溶液 pH 值至 11.0 ； 分别加入 223.5mg 柠檬酸钠 和 17.9mgNa2TeO3 ； 在吹入氮气的条件下， 加入 16.5mg NaBH4 ； 最后， 25mL 上述溶液被转移到 高压反应釜中， 在 160℃条件下反应不同时间获得不同粒径的 CdTe 量子点。
2、 土壤中三硝基甲苯的提取 ： 2g 取自湖南大学某处土壤与 3mL 乙腈在超声条件下 混匀 2 小时 ； 沉淀使用 0.22μm 过滤膜过滤后浓缩待检测。
3、 土壤中三硝基甲苯的检测 ： 浓缩后的样品 2μL 加入到事先准备好的量子点溶 液中， 反应 2 小时后， 使用 LS45 荧光分光光度计检测。检测条件为 ： 激发波长为 380nm， 激 发和发射狭缝为 10nm。土壤中三硝基甲苯浓度评估为 0.37μg/g。