氮硫共掺杂碳点的制备及其对牛奶中土霉素的检测

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.210369

摘要/Abstract

摘要：

以柠檬酸和谷胱甘肽为原材料，通过热解法一步合成一种氮硫共掺杂蓝色荧光碳点（N，S-CDs）。使用透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、X射线光电子能谱等技术对制备的碳点进行形貌及光学性质表征。结果表明，该碳点的激发波长和发射波长分别为366和440 nm，荧光产率为0.46，平均粒径为（2.55 ± 0.75） nm。土霉素可有效猝灭该碳点的蓝色荧光，且具有良好的选择性。将该碳点用于牛奶中土霉素的检测时，在0.77~18.40 μg/mL的范围内，（F₀-F）/F₀与土霉素浓度有良好的线性关系，回归方程为y=0.02282x+0.02913，检出限为0.09 μg/mL。该检测方法具有简单易操作的优点。

关键词: 柠檬酸热解法, 谷胱甘肽, 碳点, 土霉素

Abstract:

A nitrogen sulfur co-doped fluorescent carbon dot （N，S-CDs） is synthesized by pyrolysis from citric acid and glutathione as starting materials. The morphology and properties of synthesized N，S-CDs are characterized by transition electron microscopy（TEM）， UV-Vis absorption， fluorescence spectroscopy， and X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）. The N，S-CDs has an average particle size of （2.55 ± 0.75） nm， and is also highly fluorescent at about 440 nm with excitation at 360 nm， respectively， and a relative fluorescence quantum yield as 0.46. The presence of oxytetracycline can effectively quench the fluorescence of N，S-CDs with a good selectivity. The N，S-CDs is applied for the detection of oxytetracycline in milk， and the linear relationship is found in the range of 0.77~18.40 μg/mL， with the detection limit as 0.09 μg/mL. And the regression equation is y=0.02282x+0.02913. The preparation is straightforward and the detection of oxytetracycline is also less complicated.

Key words: Pyrolysis of citric acid, Glutathione, Carbon dots, Oxytetracycline

中图分类号:

O657.3

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图/表 11

图1 不同GSH用量（A）、加热时间（B）和加热温度（C）对N，S-CDs荧光强度的影响，*P < 0.05

Fig.1 Effects of different GSH dosage （A）， heating time （B） and heating temperature （C） on fluorescence intensity of N，S-CDs， *P < 0.05

图2 N，S?CDs的TEM图及其局部放大（A）和粒径分布图（B）

Fig.2 TEM image and its magnification （A） and particle size distribution （B） of N，S-CDs

图3 （A）N，S-CDs的紫外-可见吸收、荧光激发和发射光谱曲线；（B）不同激发波长下N，S-CDs的荧光发射光谱

Fig.3 （A） UV-Vis absorption， fluorescence excitation， and excitation spectra of N，S-CDs aqueous solution；（B） PL spectra of N，S-CDs aqueous solution at different excitation wavelengths

图4 N，S-CDs的谱图

Fig.4 FT-IR spectrum of N，S-CDs

图5 （A）N，S-CDs的XPS全谱图；（B）C1s XPS图；（C）N1s XPS图；（D）O1s XPS图；（E）S2p XPS图

Fig.5 （A） XPS full spectrum of N，S-CDs；（B） C1s XPS；（C） N1s XPS；（D） O1s XPS；（E） S2p XPS

图6 氙灯持续照射对N，S-CDs荧光强度的影响

Fig.6 Effect of continuous xenon lamp irradiation on fluorescence intensity of N，S-CDs

图7 不同pH值条件下N，S-CDs的荧光强度

Fig.7 Fluorescence intensity of N，S-CDs at different pHs

图8 （A）不同抗生素对N，S-CDs荧光强度的影响；（B）不同反应时间对土霉素荧光强度的影响

Fig.8 （A） Effect of different antibiotics on fluorescence intensity of N，S-CDs；（B） Effect of different reaction time on fluorescence intensity of oxytetracycline

图9 （A）加入不同浓度OTC后N，S-CDs的荧光发射光谱；（B）（F0-F）/F0随OTC浓度变化曲线

Fig.9 （A） Fluorescence emission spectra of N，S-CDs with different concentrations of OTC （c（OTC）/（μmol·L-1）： 0， 1.67， 3.34， 5.01， 6.68， 8.35， 10.02， 11.69， 13.36， 15.03， 16.7， 18.37， 20.04， 21.71， 23.38， 25.05， 26.72， 28.39， 30.06， 31.73， 33.4， 35.07， 36.74， 38.41 and 40.08）；（B）Plot of（F0-F）/F0 against OTC concentration

图10 N，S-CDs荧光寿命拟合图

Fig.10 Fitting graph of N，S-CDs fluorescence life time

表1 加标回收法测定牛奶中土霉素

Table 1 Determination of oxytetracycline （OTC） in milk by the standard recovery method

样品

Sample

加入量

Added

ρ/（μg·mL^-1）

测定量

Detected

ρ/（μg·mL^-1）

回收率

Recovery

R/%

相对标准偏差

RSD

St/%

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