壳聚糖棒状微晶荧光探针、制备方法及对痕量金属离子的检测方法

课题来源与背景

课题来源：自选课题（学校科研项目）

课题背景：壳聚糖是一种碱性天然多糖生物材料，其结构类似于纤维素，在其线性分子链上存在C3和C6位的羟基和C2位的氨基。同时，由于在酸溶液中质子化作用而带有正电荷，具有较为活泼的化学性质和相容性、安全性、微生物降解性、生物活性等特点，从而广泛的应用于农业、医药、造纸、食品、印染、纺织、日化、环保等领域。

壳聚糖分子链上的活性基团可以同羧甲基、酰基、烷基等基团反应产生一系列的壳聚糖衍生物，同时壳聚糖还可以与过渡金属离子发生螯合配位，同丙烯酸等高分子进行接枝共聚，同醛、酮发生希夫碱反应等，这些都为壳聚糖的广泛应用奠定基础。

本发明涉及材料科学领域，具体是涉及一种壳聚糖棒状微晶荧光探针、制备方法及对痕量金属离子的检测方法。

技术原理及性能指标

壳聚糖棒状微晶荧光探针、制备方法及对痕量金属离子的检测方法，涉及材料科学领域。壳聚糖棒状微晶荧光探针的支撑体为壳聚糖棒状微晶，壳聚糖棒状微晶表面修饰异硫氰酸荧光素，其荧光发射光谱为绿色发光带。

利用壳聚糖制备壳聚糖棒状微晶，再以壳聚糖棒状微晶作为支撑体，在其表面修饰异硫氰酸荧光素以形成壳聚糖棒状微晶荧光探针。金属离子目标分子可以同壳聚糖棒状微晶荧光探针表面的氨基形成螯合物，此螯合物会使壳聚糖棒状微晶荧光探针中被激发的电子能量转移到金属离子上，产生荧光猝灭效应，实现对金属离子的识别和痕量检测。

同时也可以用来检测其它能同氨基结合且有荧光猝灭效应的有机物质，如TNT、2，4-二硝基甲苯等爆炸物和有机农药。

本发明的目的在于提供一种对痕量金属离子具有高选择性、高灵敏性、带有分子识别和检测性能的壳聚糖棒状微晶荧光探针。

为实现该目的，本发明采用了以下技术方案：壳聚糖棒状微晶荧光探针，其支撑体为壳聚糖棒状微晶，壳聚糖棒状微晶表面修饰异硫氰酸荧光素，其荧光发射光谱为绿色发光带。

包括离子诱导法，首先利用壳聚糖制备壳聚糖棒状微晶，再以壳聚糖棒状微晶作为支撑体，在其表面修饰异硫氰酸荧光素以形成壳聚糖棒状微晶荧光探针。

作为本发明的壳聚糖棒状微晶荧光探针的制备方法进一步改进，首先将壳聚糖进行降解，然后依次通过碱凝胶化、酸溶解、碱凝胶化反复处理以提高其结晶度，然后将其与三聚磷酸钠反应制得壳聚糖棒状微晶。

技术的创造性与先进性与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：

1. 本发明首次利用合成的壳聚糖棒状微晶作为支撑体，从而实现对痕量金属离子的检测。

2. 本发明的壳聚糖棒状微晶荧光探针，能够对金属离子高选择性、高灵敏性痕量检测。

3. 对金属离子螯合能力更强，高选择性，高敏感性，提高金属离子痕量检测的精度和效率。

技术的成熟程度、适用范围和安全性

本技术可实现对金属离子的识别和痕量检测。同时也可以用来检测其它能同氨基结合且有荧光猝灭效应的有机物质，如TNT、2，4-二硝基甲苯等爆炸物和有机农药。技术较为成熟，安全性能高。

课题来源与背景

课题来源：自选课题（学校科研项目）

课题背景：壳聚糖是一种碱性天然多糖生物材料，其结构类似于纤维素，在其线性分子链上存在C3和C6位的羟基和C2位的氨基。同时，由于在酸溶液中质子化作用而带有正电荷，具有较为活泼的化学性质和相容性、安全性、微生物降解性、生物活性等特点，从而广泛的应用于农业、医药、造纸、食品、印染、纺织、日化、环保等领域。

壳聚糖分子链上的活性基团可以同羧甲基、酰基、烷基等基团反应产生一系列的壳聚糖衍生物，同时壳聚糖还可以与过渡金属离子发生螯合配位，同丙烯酸等高分子进行接枝共聚，同醛、酮发生希夫碱反应等，这些都为壳聚糖的广泛应用奠定基础。

本发明涉及材料科学领域，具体是涉及一种壳聚糖棒状微晶荧光探针、制备方法及对痕量金属离子的检测方法。

技术原理及性能指标

壳聚糖棒状微晶荧光探针、制备方法及对痕量金属离子的检测方法，涉及材料科学领域。壳聚糖棒状微晶荧光探针的支撑体为壳聚糖棒状微晶，壳聚糖棒状微晶表面修饰异硫氰酸荧光素，其荧光发射光谱为绿色发光带。利用壳聚糖制备壳聚糖棒状微晶，再以壳聚糖棒状微晶作为支撑体，在其表面修饰异硫氰酸荧光素以形成壳聚糖棒状微晶荧光探针。

金属离子目标分子可以同壳聚糖棒状微晶荧光探针表面的氨基形成螯合物，此螯合物会使壳聚糖棒状微晶荧光探针中被激发的电子能量转移到金属离子上，产生荧光猝灭效应，实现对金属离子的识别和痕量检测。

同时也可以用来检测其它能同氨基结合且有荧光猝灭效应的有机物质，如TNT、2，4-二硝基甲苯等爆炸物和有机农药。

本发明的目的在于提供一种对痕量金属离子具有高选择性、高灵敏性、带有分子识别和检测性能的壳聚糖棒状微晶荧光探针。

为实现该目的，本发明采用了以下技术方案：壳聚糖棒状微晶荧光探针，其支撑体为壳聚糖棒状微晶，壳聚糖棒状微晶表面修饰异硫氰酸荧光素，其荧光发射光谱为绿色发光带。

包括离子诱导法，首先利用壳聚糖制备壳聚糖棒状微晶，再以壳聚糖棒状微晶作为支撑体，在其表面修饰异硫氰酸荧光素以形成壳聚糖棒状微晶荧光探针。

作为本发明的壳聚糖棒状微晶荧光探针的制备方法进一步改进首先将壳聚糖进行降解然后依次通过碱凝胶化、酸溶解、碱凝胶化反复处理以提高其结晶度然后将其与三聚磷酸钠反应制得壳聚糖棒状微晶。

③技术的创造性与先进性与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：1)、本发明首次利用合成的壳聚糖棒状微晶作为支撑体，从而实现对痕量金属离子的检测2)、本发明的壳聚糖棒状微晶荧光探针，能够对金属离子高选择性、高灵敏性痕量检测。3)、对金属离子螯合能力更强，高选择性，高敏感性，提高金属离子痕量检测的精度和效率。

④技术的成熟程度，适用范围和安全性本技术可实现对金属离子的识别和痕量检测。同时也可以用来检测其它能同氨基结合且有荧光猝灭效应的有机物质，如TNT、24-二硝基甲苯等爆炸物和有机农药。技术较为成熟，安全性能高。