一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法

本发明涉及荧光探针领域，涉及一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法。

背景技术：

0、技术背景

1、铁元素在工业以及医疗方面有着极其广泛的用处。在工业方面，铁污染会带来不可忽视的环境问题。在生物体中，无论是fe2+还是fe3+相对于正常含量偏高或偏低，都可能会引发严重的健康问题，生物个体需要不断地通过调节细胞铁含量fe2+和fe3+之间的平衡来保持细胞和机体健康。

2、在各种技术中，荧光化学传感器因其能够提供一种简单、经济的在线监测方法而得到迅速发展。其样品不需要预处理，并且其在传感过程中，荧光发射会发生明显的变化，表现为荧光猝灭、增强或位移。许多分子单元已被成功地合成和设计为荧光传感材料。铁作为参与生物过程的常见金属离子之一，在细胞活动调节和肌肉收缩中起着非常重要的作用。因此，已经提出了许多荧光铁探针。然而，有机荧光探针大多存在荧光量子产率低、耐漂白能力弱、激发范围窄、在水溶液中溶解性差和生物相容性较差等缺点，将荧光物质掺杂在无机纳米架构支架中获得的纳米传感器具有超过100nm的较大尺寸，这可能导致其在人体中使用过后无法生物降解和消除。相比较而言，sio2交联单胶束纳米粒子(scmnps)具有优良的介观结构疏水核，可用更多的有机和医学物质进行多功能化，用于体内在线监测和治疗。因此，设计和合成具有超小尺寸的sio2纳米传感器是至关重要的。

3、一类新型的稳定的二氧化硅交联的单胶束核壳纳米粒子(scmnps)，这种单胶束纳米粒子能够很好地稳定表面活性剂胶束，从而保持聚合物能够长期和稳定的担载染料。胶束类材料可以在核结构内部有效的溶解和装载溶解度较差、稳定性较低的有机染料分子或药物成分。且胶束类材料合成过程较简单，产率较高。尺寸较小的胶束材料更容易进入细胞在生物体中循环。

4、荧光素是发光物质的基质。使许多生物具有荧光的物质，具有稳定的荧光发射、便宜易得等特点，将其包覆进胶束中制成小粒径荧光传感器，为三价铁荧光探针开辟了新途径。

技术实现思路

1、本发明的目的是一类新型的二氧化硅交联的单胶束核壳纳米粒子为载体，以荧光素为染料，以简单、共混的方式制备出三价铁检测专一性强的荧光探针，并在水溶液以及细胞体内对三价铁进行专一性检测。

2、本发明包括以下步骤：

3、(1)、将3.32毫克荧光素溶解在10毫升的乙醇溶液中，在室温下搅拌1小时，制备出10-3m荧光素溶液；

4、(2)、将0.1克pluronic f-127加入10毫升0.85m的盐酸中，在室温下搅拌1小时，使其形成微团颗粒；

5、(3)、将2毫升制备好的荧光素乙醇溶液加入f127混合溶液，搅拌3小时，使荧光素均匀附着在微团颗粒上；

6、(4)、将1克正硅酸乙酯如入上述混合溶液，搅拌30分钟，使其形成包裹染料的二氧化硅荧光探针；

7、(5)、将0.08毫升dedms如入上述混合溶液，搅拌30分钟，使反应终止；

8、(6)、将制成的粗二氧化硅荧光探针放到透析袋中，每两小时换一次水直至透析水ph达到6左右；

9、(7)、将透析除杂后的二氧化硅荧光探针用0.22μm水系滤头过滤，获得小尺寸二氧化硅荧光探针样品。

10、作为一种优选方案，所述的一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，

11、其特征在于，优选的步骤(1)荧光素溶液的浓度为10-3m；

12、作为一种优选方案，所述的一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，其特征在于，优选的步骤(2)pluronic f-127和盐酸的比例为0.01克每毫升；

13、作为一种优选方案，所述的一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，其特征在于，优选的步骤(3)荧光素在合成荧光探针时浓度数量级为10-4m；

14、作为一种优选方案，所述的一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，其特征在于，优选的步骤(6)透析除去盐酸增加胶束稳定性；

15、作为一种优选方案，所述的一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅荧光探针可专一性用于三价铁的检测。

16、与现有技术相比，本发明具有如下特点：

17、1.荧光染料为荧光素，简单易得，成本低廉；

18、2.有机荧光素构建在二氧化硅胶束的无机核壳上里，避免了有机染料水溶性以及生物相容性差的缺点；

19、3.通过控制实验条件和各材料配比，制成了更小直径的纳米粒子，且毒性低适用于活细胞检测；

20、4.本发明所述的一种单分子二氧化硅荧光探针，有效地提高了三价铁离子检测的专一性以及荧光染料的稳定性；

技术特征：

1.一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，其特征在于：将3.32毫克荧光素溶解在10毫升的乙醇溶液中，在室温下搅拌1小时，制备出10-3m荧光素溶液。

3.根据权利要求1所述一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，其特征在于：pluronic f-127均分散于0.85m的盐酸中形成微团颗粒。

4.根据权利要求1所述一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，其特征在于：荧光素乙醇溶液加入f127混合溶液均分散附着于微团颗粒。

5.根据权利要求1所述一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，其特征在于：如入正硅酸乙酯使其形成包裹染料的二氧化硅荧光探针。

6.根据权利要求1所述一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，其特征在于：如入dedms使反应终止。

7.根据权利要求1所述一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，其特征在于：将粗二氧化硅荧光探针透析至水的ph达到6左右。

8.根据权利要求1所述一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，其特征在于：用0.22μm水系滤头过滤获得小尺寸二氧化硅荧光探针样品。

9.根据权利要求1所述一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法，其特征在于：

技术总结本发明涉及一种单分子二氧化硅荧光探针的制备方法。本发明属于荧光探针领域，具体涉及单分子二氧化硅荧光探针的制备，其制备方法包括制备荧光素溶液和二氧化硅纳米粒子的制备：将Pluronic F‑127溶于0.85M的盐酸中，搅拌过程中先后加入预先制备的荧光素溶液、正硅酸乙酯和DEDMS，经过透析、过滤制备出单分子二氧化硅荧光探针。本方法制备出的单分子二氧化硅荧光探针，对三价铁较强的专一性检测能力，适用于活细胞，具有毒性低、制备方法简单、成本低廉，易于实现工业化生产的特点。技术研发人员：盖方圆,刘泽慧,赵晓刚,孟嘉民,赵家隆受保护的技术使用者：长春工业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/26