杂原子掺杂碳点的制备及其在传感分析方面的应用研究.pdf

摘要

摘要

多巴胺（DA）是人类中枢神经系统中重要的信息传递物质，在维持和调节神经

系统、心血管系统以及肾脏功能等方面具有重要作用，其在人体内的浓度变化与许多

生理和病理过程密切相关，如心血管疾病﹑肾脏代谢性疾病﹑癌症﹑阿尔茨海默氏症

和帕金森病等。阿莫西林（AMO）作为一种广谱的半合成青霉素类抗生素药物，因起

效快、效果好在兽药和饲料添加剂等方面起着不可或缺的作用，但在动物源性食品中

的残留会引起细菌的耐药性或者人类的过敏反应等一系列的后果。因此，实现对DA

和AMO的选择性和灵敏性检测具有重要研究意义。碳点（CDs）作为碳纳米发光材

料中的新兴成员，由于其灵敏度高﹑选择性好﹑响应速度快等优势而备受关注，且在

生物成像、生物传感、药物递送、光催化等领域具有广泛的应用前景。基于此，本论

文的主要研究工作如下：

（1）选择邻苯二胺作为碳源﹑乙二胺为氮源﹑磷酸钠为磷源，通过简单的一步

水热法制备能够发射明亮黄色荧光的氮磷共掺杂碳点（N,P-CDs）。通过透射电子显

微镜(TEM)、X-射线衍射光谱(XRD)等方式对N,P-CDs的形貌和结构进行表征，实

验结果显示所制备的N,P-CDs形状为类球形且表面存在大量有机官能团。该N,P-

CDs对DA显示出较高的选择性和灵敏度，当存在其它干扰离子和生物小分子时，N,

P-CDs对DA的检测几乎没有受到影响，检测限（LOD）为6.28μM。通过简单的方

法制备了结合N,P-CDs的水凝胶，实现DA的可视化传感。同时，N,P-CDs可用于

检测小鼠血清和人类尿液样品中DA，结果令人满意。表明制备的N,P-CDs是一种简

单有效的荧光传感器，在生物分析等领域具有广阔的应用前景。

（2）以邻苯二胺和三聚氰胺为前驱体，通过一步水热法和简单的离心透析即可

制备发射橙光的氮掺杂碳点（N-CDs）。N-CDs作为一种新型的荧光纳米传感器，通

过内滤效应可实现AMO的定量检测，N-CDs的荧光淬灭强度与AMO浓度（10-100

nM）具有良好的线性关系。基于此构建一种可以简单、快速检测牛奶和环境水样中

AMO的荧光传感体系。该荧光传感体系具有响应速度快、选择性优异和回收率良好

等优点，能够实现对微量阿莫西林的灵敏检测，检测限（LOD）为50.11nM，远低于

欧盟规定的最高残留限量（MRLs）。因此，该荧光传感体系在食品分析及环境监测

等方面具有潜在的应用价值。

关键词：碳点荧光探针杂原子掺杂阿莫西林多巴胺

I

Abstract

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Dopamine(DA)isanimportantinformationconveyingsubstanceinthehumancentral

nervoussystem,whichplaysanimportantroleinmaintainingandregulatingthenervous

system,cardiovascularsystemandkidneyfunction.Itsconcentrationvariationinhuman

bodyiscloselyrelatedtomanyphysiologicalandpathologicalprocesses,suchas

cardiovasculardisease,renalmetabolicdisease,cancer,AlzheimersdiseaseandParkinsons

disease.Amoxicillin(AMO),asabroadspectrumofsemi-syntheticpenicillinantibiotics,

playsanindispensableroleinthefieldofveterinarydrugsandfeeda