吡啶二羧酸根敏化LaF3：Tb发光纳米粒子的制备及对DNA的测定.pdfVIP

Vo1．34 高等 学校 化 学 学报 No．7 2013年7月 CHEMICALJOURNALOF CHINESEUNIVERSITIES 1617～1622 doi：10．7503／cjcu20121O51 吡啶二羧酸根敏化 LaF3：Tb发光纳米粒子的 制备及对 DNA 的测定 于永丽，王丽美，徐淑坤，张秀娟 (东北大学理学院，沈阳 110819) 摘要 采用水热法合成了水溶性良好的吡啶二羧酸根 (DPA)敏化 LaF，：Tb(DPA—LaF ：Tb)纳米粒子，该粒 子的发光强度大且光学性能稳定．x射线衍射分析表明，合成了单一相六方晶系的LaF 晶体；透射电子显 微镜结果表明，所合成粒子分散性 良好，粒径约为 15nm．测得合成粒子在水相中的发光寿命为2．95ms．以 DPA—LaF：Tb纳米粒子为发光探针，基于DNA对纳米粒子的发光猝灭，实现了对 DNA的定量测定，该方法 的线性范围为0．083～13．0 g／mL；检出限为0．02xIg／mL；并研究了共存物质对DNA测定的干扰． 关键词 发光；稀土纳米粒子；吡啶二羧酸；DNA；LaF ：Tb 中图分类号 0657．3；O614．3 文献标志码 A 稀土元素具有特殊的电子层结构，使稀土发光纳米材料具有发射谱线窄、Stokes位移大、发光寿 命长、光学性能稳定及在可见光区域有很强的发光能力等优异的光学性能¨J．作为一种新兴的生物标 记材料，稀土发光纳米材料克服了有机染料光化学稳定性差、易发生光漂 白以及进行生物分析时背景 噪声较高的缺点 J．与量子点相比，其生物毒性小，没有光闪烁现象 J．因此，稀土发光纳米材料在 荧光免疫分析 I5J、荧光共振能量转移u6J、细胞成像 和生物分子标记 等方面具有非常大的应用潜 力．目前，稀土发光纳米粒子的合成方法主要有水热法 J、沉淀法 ¨和微乳液法…等．其中，水热法 合成的纳米粒子具有纯度高、晶型好、缺陷少、物相均匀、分散性好以及形状和尺寸可控等优点，因而 得到广泛应用．在稀土材料中，氟化物基质具有声子能量低和热稳定性高等优点 ¨，常用的氟化物基 质有NaYF和LaF1等．Tb是应用最为广泛的稀土发光离子之一，其吸收和发射光谱源 自内层的 电子跃迁，由于吸收系数小，所以发光强度很弱．为提高粒子的发光强度，制备Tb掺杂发光纳米粒 子时通常同时掺杂Ce¨作为敏化剂，大量文献报道了La ：Ce，Tb纳米粒子的制备及光学性能¨n ]． 许多有机配体可以和稀土离子 (如Tb和 Eun)反应生成水溶性配合物，当受到紫外光激发时，配合物 分子中发生配体向稀土离子的能量传递，因此配合物发射出较强的稀土离子的特征荧光 ¨”j．利用稀 土离子的这一特点，Charbonni~re等 ¨用6羧基-5一甲基-2，2一联吡啶(bipyCOO一)与La Euo05F3纳米 粒子表面的氨乙基磷酸根发生部分配体交换 ，制备了bipyCOO一敏化La。．。Eu㈣F，纳米粒子，大大增强 了La Eu。∞F 纳米粒子的发光强度；Cross等 ¨用吡啶二羧酸根取代 LaF，：Eu纳米粒子表面的柠檬 酸根配体，显著地敏化了纳米粒子中Eu¨的发光． 本文首先制备了柠檬酸根修饰的LaF，：Tb纳米粒子，然后用吡啶二羧酸根(DPA)取代 LaF：Tb 纳米粒子表面少量的柠檬酸根配体，合成了DPA敏化的LaF，：Tb(DPA—LaF，：Tb)发光纳米粒子．与 LaF：Ce，Tb纳米粒子相比，DPA—LaF：Tb的发光强度增大，且最大激发波长由254nm红移至272nm． 合成粒子的发光强度增大说明粒子的光学性能更好；激发波长红移，激发光能量降低，可减小以稀土 纳米粒子作为标记物用于生物分析时激发光对生物样品造成的可能损伤，对纳米粒子的应用十分有 利 ．在合成DPA—LaF：Tb纳米粒子的基础上，研究了DPA—LaF，：Tb粒子和鲱鱼精 DNA的反应行 收稿 日期：2012．11．17． 基金项 目：国家 自然科学基金 (批准号资助． 联系人简介 ：于永丽，女，博