Detection of Hydrogen Peroxide and Cholest-erol Based on Zinc Doped Quantum Dots and Fenton-like Reaction Fluorescent Probe Preparation Enhanced Publication

基于类芬顿反应的锌掺杂碳量子点荧光探针测定过氧化氢和胆固醇 Detection of Hydrogen Peroxide and Cholest-erol Based on Zinc Doped Quantum Dots and Fenton-like Reaction Fluorescent Probe Preparation 1 corresp first-author E-mail: happyxh908080@163.com E-mail: happyxh908080@163.com 孙雪花(1975-)，女，陕西延安人，硕士，副教授，硕士研究生导师，2010 年于延安大学获得硕士学位，主要从事光谱分析方面的研究。E-mail: happyxh908080@163.com http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919513&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919516&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919518&type= 孙雪花 (1975-)，女，陕西延安人，硕士，副教授，硕士研究生导师，2010 年于延安大学获得硕士学位，主要从事光谱分析方面的研究。E-mail: happyxh908080@163.com happyxh908080@163.com 1 1 1 延安大学化学与化工学院　延安市绿色合成材料与化学安全检测重点实验室，陕西　延安　716000 延安大学化学与化工学院　延安市绿色合成材料与化学安全检测重点实验室，陕西　延安　716000 Yan'an Key Laboratory of Green Synthetic Materials and Chemical Safety Testing, College of Chemistry and Chemical Engineering, Yan'an University, Yan'an 716000, China Yan'an Key Laboratory of Green Synthetic Materials and Chemical Safety Testing, College of Chemistry and Chemical Engineering, Yan'an University, Yan'an 716000, China 通过一步水热法合成了荧光量子产率高达34%的锌掺杂碳量子点(Zinc doped carbon quantum dots,Zn-CQDs)，并对Zn-CQDs的结构性能进行分析。基于Cu 2+ 与H 2 O 2 产生羟基自由基可有效猝灭Zn-CQDs，构建了Zn-CQDs-Cu 2+ 荧光探针检测过氧化氢和胆固醇浓度。实验发现，在pH=7.60的N-2-羟乙基哌嗪-N'-2-乙磺酸(HEPES)缓冲溶液中，于50 ℃孵化40 min时，体系的( F 0 -F ) /F 0 与H 2 O 2 浓度在1.0×10 -5 ~1.0×10 -6 mol/L范围内，与胆固醇浓度在3.0×10 -5 ~9.0×10 -7 mol/L范围内分别呈良好的线性关系，检出限分别为7.2×10 -7 mol/L和6.8×10 -7 mol/L。该方法用于水样中H 2 O 2 和牛奶中胆固醇含量的测定，回收率分别可达98.55%~105.4%和98.00%~103.0%，结果满意。该方法也为检测H 2 O 2 生成反应的其他代谢物提供了有效的检测思路。 Zinc doped carbon quantum dots (Zn-CQDs) with fluorescence quantum yield up to 34% were synthesized by one step hydrothermal method, and the structural properties of Zn-CQDs were analyzed. Based on the fact that hydrogen peroxide produced by Cu 2+ and H 2 O 2 can effectively quench Zn-CQDs, a Zn-CQDs-Cu 2+ fluorescent probe was constructed to detect hydrogen peroxide and indirectly detect cholesterol concentration. The effects of buffer type, pH, reaction time and temperature on the determination of H 2 O 2 and cholesterol were investigated. The results showed that ( F 0 -F ) /F 0 of the system has good linear relationship with the concentration of H 2 O 2 when incubated at 50 ℃ for 40 min in HEPES buffer solution with pH=7.06. The linear range was 1.0×10 -5 ~1.0×10 -6 mol/L. The detection limit was 7.2×10 -7 mol/L. The ( F 0 -F ) /F 0 of the system also has good linear relationship with concentration of cholesterol. The linear range was 3.0×10 -5 -9.0×10 -7 mol/L, and the detection limit was 6.8×10 -7 mol/L. The method was used for the determination of H 2 O 2 in water samples and cholesterol content in milk,the detection recovery rate can reach 98.55%-105.4% and 98.00%-103.0% respectively, and the result was satisfactory. It can also provide effective detection ideas for the detection of other metabolites in the H 2 O 2 reaction. 锌掺杂碳量子点 过氧化氢 胆固醇 荧光猝灭 zinc doped carbon quantum dots hydrogen peroxide cholesterol fluorescence quenching 引言 1 碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)是一种新型零维碳纳米材料，表面含有丰富的含氧官能团，作为电子受体和电子给予体，在光电子学 [ 1 1 - 2 2 1-2 ] 、催化发光 [ 3 3 ] 以及传感器 [ 4 4 - 6 6 4-6 ] 领域具有广泛应用。近年来，为了改变CQDs表面结构单一、内部电子传递性能较差的问题，多采用表面功能化和杂原子掺杂的策略。但使用聚合物或有机小分子的表面功能化不能在特定分析中占据功能化位置 [ 7 7 ] ，而杂原子掺杂易于操作是改善CQDs的发光特性和电子结构的更有利的方法。随之金属掺杂CQDs渐有出现，且能很好地提高CQDs的荧光量子产率。如Xu等 [ 8 8 ] 以锰掺杂首次成功合成了具有可逆切换蓝色荧光的高光稳定性Mn-CQDs，荧光量子产率高达54.4%。Yue等 [ 9 9 ] 采用水热法制备的钌掺杂的CQDs具有20.79%的较高发光效率和高效的活性氧(Reactive oxygen species,ROS)生成。这是由于金属不同的外层电子轨道能很好地调节CQDs的能带结构，作为CQDs的电子给体，促进电子转移，从而提高了CQDs的荧光量子产率。同时，研究还发现金属掺杂的CQDs除了实现荧光量子产率提高和荧光调制，还具有一些新的物理化学性质，如催化性能和弛豫性能。因此，合成并探究新型金属掺杂CQDs的性能还是很有必要的。 过氧化氢(Hydrogen peroxide,H 2 O 2 )是一种典型的ROS，作为细胞周期内的胞内信使，起着至关重要的作用 [ 10 10 ] 。细胞内H 2 O 2 的过量产生与多种疾病有关，如心血管疾病、阿尔兹海默病、神经退行性疾病和各种癌症。此外，人体中多种代谢物，如胆固醇、黄嘌呤、葡萄糖、乳糖、胆碱、L-赖氨酸、丙酮酸等，通过酶催化反应会生成H 2 O 2 ，而胆固醇(Cholesterol)的过量摄入可能导致心肌缺血、冠状动脉粥样硬化等疾病，因此，开发一种有效的工具来检测H 2 O 2 并间接检测胆固醇是十分有必要的。目前，H 2 O 2 和胆固醇的检测方法有电解分析、高效液相色谱法和分光光度法等 [ 11 11 ] 。荧光分析法 [ 12 12 - 13 13 12-13 ] 由于响应快、简单、灵敏被认为是最有效的检测手段，已有基于模拟酶活性 [ 14 14 ] 检测H 2 O 2 和胆固醇含量的荧光分析法。但传统的有机染料和半导体量子点等多种荧光染料在荧光分析中存在细胞相溶性差、水溶性低的缺点，因此具有易于合成、水溶性高、细胞毒性低、发光性能优越等特点的CQDs备受关注。 本文以醋酸锌作为金属源，盐酸乙二胺为络合剂，柠檬酸为碳源，通过一步水热法合成了发射峰位于428 nm的Zn-CQDs，荧光量子产率达到34%。基于Cu 2+ 与H 2 O 2 构成类芬顿体系产生羟基自由基进一步猝灭Zn-CQDs的荧光强度，构建了检测H 2 O 2 含量的Zn-CQDs-Cu 2+ 传感器。此外，胆固醇在胆固醇氧化酶作用下可产生H 2 O 2 ，因而可间接检测胆固醇。这为参与H 2 O 2 生成反应的代谢物(胆固醇，黄嘌呤，葡萄糖等)的检测也提供了有效的方法。 实验 1 主要仪器和试剂 2 UV-2550型紫外-可见吸收光谱仪(日本岛津);FLSP920型稳态瞬态荧光光谱仪(英国爱丁堡);LS-55型荧光分光光度计(美国珀金埃尔默);IR Prestige-21傅里叶变换红外光谱仪(日本岛津);ESCALAB 250XI 型 X 射线光电子能谱仪(美国赛默飞世尔科技);XRD-7000 X粉末衍射仪(日本岛津);Tecnai G2 F20 S-Twin 型高分辨透射电子显微镜(美国 FEI)。 胆固醇标准溶液:1.0×10 -3 moL/L，取0.019 g胆固醇标准品(上海麦克林生化科技有限公司)用无水乙醇溶解定容至50 mL容量瓶。用时逐级稀释。胆固醇氧化酶:0.5 mg/mL。HEPES(北京索莱宝科技有限公司)缓冲溶液:pH=7.60 。过氧化氢、盐酸乙二胺、胆固醇氧化酶(上海麦克林生化科技有限公司)。试剂级别均为分析纯，实验用水为超纯水。 Zn-CQDs合成 2 准确称取0.66 g醋酸锌、0.63 g柠檬酸和0.40 g盐酸乙二胺置于烧杯中，加入30 mL水使其超声溶解，将其转移至50 mL的反应釜中，在180 ℃下反应6 h，冷却至室温后，将溶液以12 000 r/min的转速离心10 min，除去沉淀，用滤膜(0.22 μm)过滤，在4 ℃下冷藏保存备用。将滤液稀释100倍得Zn-CQDs工作液。表征中将所得到的滤液进行真空冷冻干燥得到Zn-CQDs固体样品进行测试。 过氧化氢荧光探针建立 2 于10 mL比色管中，加入HEPES缓冲溶液1.00 mL、稀释100倍的Zn-CQDs溶液160 μL、0.1 mol/L Cu 2+ 标准溶液2.50 mL、适量的H 2 O 2 溶液。在50 ℃下孵育40 min后，于 λ ex =340 nm和 λ em =428 nm 处测定体系的荧光强度 F 以及试剂空白溶液的荧光强度 F 0 ，狭缝宽度均为5 nm。 胆固醇荧光探针建立 2 在2.3同样体系Zn-CQDs-Cu 2+ 中加入100 μL胆固醇氧化酶、适量胆固醇标准溶液，于50 ℃下孵育40 min后，在 λ ex =340 nm和 λ em =428 nm 下测定体系的荧光强度 F 以及试剂空白溶液的荧光强度 F 0 ，狭缝宽度均为5 nm。 结果与讨论 1 Zn-CQDs结构表征 2 透射电镜 3 通过高分辨率透射电镜分析合成的Zn-CQDs的尺寸和形貌。由 图1(a) 图1(a) 可看出Zn-CQDs呈现球形，粒径均一，尺寸规则，单分散性能较好。插图中清晰的晶格条纹间距为0.32 nm。从 图1(b) 图1(b) 看出Zn-CQDs尺寸主要分布在1.0~3.0 nm范围内，平均尺寸为2 nm左右，颗粒度较小。 X 射线粉末衍射 3 粉末衍射能很好地确定物质的晶体结构以及结晶度，如 图2 图2 所示。Zn-CQDs的X射线粉末衍射图分别在2 θ =27.54°、2 θ =51.15° 两处有明显的衍射峰，归为碳的特征衍射峰，表明所制备的Zn-CQDs具有良好的结晶度。 红外光谱 3 通常认为荧光发射是由于CQDs表面电子和空穴的复合而产生的，因此研究CQDs的表面结构对分析其发光机理十分重要。采用傅里叶红外光谱对Zn-CQDs和CQDs的表面官能团进行表征分析，结果如 图3 图3 所示。Zn-CQDs与未掺杂CQDs相比，除了在3 448 cm -1 处有一个明显的宽于CQDs的吸收带，可归因于N—H/O—H 的伸缩振动，其余官能团位置未发生明显变化，该处变化可能归因于Zn的掺杂使得CQDs表面—NH 2 的数量增多，从而导致其荧光强度增强。2 352 cm -1 处的强峰可能为O http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919538&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919545&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919541&type= C http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919548&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919554&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919551&type= O的伸缩振动，1 658 cm -1 为C http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919557&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919563&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919560&type= O的伸缩振动和N—H键弯曲振动峰，C http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919567&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919574&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919570&type= C键的伸缩振动在1 556 cm -1 处，1 144 cm -1 处的峰可能为醚键C—O—C的伸缩振动。以上分析表明Zn-CQDs表面富有羰基、羟基、醚键以及含氮官能团等，这些官能团使得Zn-CQDs表面易于修饰，且增加了其在水溶液中的亲水性及强荧光性。 X射线电子能谱 3 利用X射线电子能谱分析Zn-CQDs样品的组成。 图4(a) 图4(a) 中，Zn-CQDs 的全谱图显示4个主峰，分别是284.8 eV 的C 1s峰、400.11 eV 的N 1s 峰、531.65 eV 的O 1s 峰、1 022.19 eV的Zn 2p 峰。 图4(b) 图4(b) 表明Zn-CQDs中的锌掺杂为Zn 2+ 掺杂，对应Zn含量为1.47%。从 图4(c) 图4(c) 中可以看出Zn-CQDs的C 1s光谱主要由287.94,285.38,284.5 eV 3个子峰组成，这3个子峰分别对应于O—C—O/C http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919592&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919600&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919594&type= O、C http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919602&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919608&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919606&type= C、C—C键。如 图4(d) 图4(d) 所示，O 1s峰由位于532.9,531.6 eV处的两个子峰组成，分别对应于C http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919609&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919613&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919611&type= O、C—O键。如 图4(e) 图4(e) 所示，N 1s峰由399.93,401.42 eV处两个峰组成，分别对应于C—N和N—H键。这与红外光谱分析一致。 Zn-CQDs的光学性能 3 Zn-CQDs在不同激发波长下的荧光光谱如 图5(a) 图5(a) 所示，发现Zn-CQDs的发射具有很强的激发依赖性，当激发波长从250 nm增加到390 nm时，Zn-CQDs的发射峰从431 nm蓝移至296 nm，并且荧光强度出现先增大后降低趋势，Zn-CQDs的激发依赖性可能是由于金属锌本身的性质所决定。图中显示在激发波长为340 nm处时，428 nm 处的荧光发射最强。在 图5(b) 图5(b) 中完整呈现了发射光谱与激发光谱的镜像对称性。从 图5(b) 图5(b) 插图可以看出，Zn-CQDs在自然光下为无色，在强紫外线照射下发射强的蓝色荧光，与最佳激发波长340 nm激发下发射蓝色荧光一致。而且Zn-CQDs在紫外区有238 nm和340 nm两处特征吸收，可能是由于─OH、─NH的n→σ * 跃迁和C http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919619&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919621&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919620&type= O的n→π * 跃迁引起。 荧光量子产率 3 以硫酸奎宁为参比物 [ 15 15 ] ，在340 nm相同激发波长下，检测待测物 (u) 与参比物 (s) 的荧光强度和该波长激发光的吸光度，利用公式(1)计算得到Zn-CQDs的荧光量子产率 ( Y u ) 为34%，未掺杂CQDs荧光量子产率为2.6%( 表1 表1 )。说明金属掺杂大大提高了碳量子点的荧光量子产率。 1 1 名称 1 1 λ ex /nm 1 1 λ em /nm 1 1 A 1 1 F 1 1 Y 1 1 Zn-CQDs 1 1 340 1 1 428 1 1 0.000 9 1 1 156.37 1 1 0.34 1 1 CQDs 1 1 340 1 1 441 1 1 0.012 3 1 1 159.34 1 1 0.026 1 1 硫酸奎宁 1 1 340 1 1 428 1 1 0.002 3 1 1 640.45 1 1 0.55 http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919627&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919629&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919631&type= 其中， Y 表示物质的荧光量子产率， F 表示物质的荧光强度， A 表示物质的吸光度。 H 2 O 2 测定体系构建 2 基于Cu 2+ 与H 2 O 2 的类芬顿反应产生的高活性·OH有效猝灭Zn-CQDs荧光而建立了测定H 2 O 2 和生成H 2 O 2 的代谢物(如胆固醇，黄嘌呤，葡萄糖等)的体系。如 图6(a) 图6(a) 所示，发现相同浓度的Zn-CQDs与未掺杂CQDs都在最大激发波长340 nm激发下于428 nm处有强发射，但Zn-CQDs的激发与发射强度更强。H 2 O 2 本身对Zn-CQDs与CQDs荧光几乎没有作用，Cu 2+ 对Zn-CQDs荧光有一定的猝灭作用 [ 16 16 ] ，对未掺杂CQDs也具有猝灭效果。但当加入H 2 O 2 后，Zn-CQDs-Cu 2+ -H 2 O 2 体系的猝灭效果明显大于CQDs-Cu 2+ -H 2 O 2 体系。由 图6(b) 图6(b) 发现，Cu 2+ 加入前后Zn-CQDs紫外吸收光谱并无变化，说明Cu 2+ 与Zn-CQDs表面的—OH、—COOH、—NH等基团发生电荷转移仅改变了Zn-CQDs激发态的能量，产生动态猝灭作用。但当同时加入Cu 2+ 与H 2 O 2 后，Zn-CQDs的荧光显著降低( 图6(a) 图6(a) )，推断是Cu 2+ 与H 2 O 2 发生芬顿反应产生高活性的·OH所致。由于亚甲基蓝(MB)分子中有一个中间价态的硫原子对·OH有高度亲和性 [ 17 17 ] ，因此发现当加入1.00 mL 1.0×10 -4 mol/L亚甲基蓝于体系中时，原MB在664 nm的最大吸收有明显降低( 图6(b) 图6(b) 曲线6)，体系的荧光强度恢复10%( 图6(a) 图6(a) 中曲线6)，极可能是Cu 2+ 和H 2 O 2 产生的·OH被亚甲基蓝捕获，导致体系荧光有一定恢复，然而亚甲基蓝对Zn-CQDs本身有抑制作用导致恢复能力较弱。由此推理得出该反应机理如 图7 图7 。 采用FLSP920稳态瞬态荧光光谱仪测定 Zn-CQDs、Zn-CQDs+Cu 2+ 体系和 Zn-CQDs+Cu 2+ +H 2 O 2 体系的荧光衰减曲线( 图8 图8 )和加权平均荧光寿命( 表2 表2 )。其平均荧光寿命分别为8.20, 15.13,6.80 ns。Zn-CQDs和Zn-CQDs+Cu 2+ 荧光寿命比值 τ 1 / τ 2 =0.54;Zn-CQDs+Cu 2+ 体系和Zn-CQDs+Cu 2+ +H 2 O 2 体系的荧光寿命比值 τ 2 /τ 3 =2.23，说明Cu 2+ 对 Zn-CQDs 的荧光猝灭以及 Cu 2+ /H 2 O 2 产生的·OH 对Zn-CQDs 的荧光猝灭过程都为动态猝灭。且根据文献[ 18 18 ]可知，Cu 2+ 与H 2 O 2 发生类芬顿反应产生的·OH促使 Zn-CQDs 的荧光发生动态猝灭一致。 1 1 体系 1 1 τ 1 /ns(%) 1 1 τ 2 /ns(%) 1 1 τ /ns 1 1 χ 2 1 1 Zn-CQDs 1 1 0.47 (2.02) 1 1 8.36 (97.98) 1 1 8.20 1 1 1.174 1 1 Zn-CQDs+Cu 2+ 1 1 1.17 (1.76) 1 1 15.38 (98.24) 1 1 15.13 1 1 1.113 1 1 Zn-CQDs+Cu 2+ +H 2 O 2 1 1 0.65 (5.89) 1 1 7.19 (94.11) 1 1 6.80 1 1 1.136 反应体系条件优化 2 pH优化 3 考察了酸碱度及缓冲种类(HEPES，巴比妥钠，Trics-HCl,BR，磷酸氢二钠-柠檬酸，PBS)对体系测定的影响。结果如 图9 图9 所示，酸度在6.8~8.0之间时，体系的荧光猝灭性能最强。实验选择pH=7.60 HEPES缓冲溶液，由于Cu 2+ 与H 2 O 2 作用对Zn-CQDs的猝灭达到最优状态。 Cu 2+ 量的优化 3 体系加入不同体积0.01 mol/L Cu 2+ 溶液，结果如 图10 图10 所示。发现随着Cu 2+ 用量的增加，体系荧光猝灭强度逐渐增大，在1.00~2.50 mL之间时达到最优。当Cu 2+ 浓度太大时，催化产生羟基自由基的反应受到限制，体系荧光猝灭程度显著下降。体系选择加入0.01 mol/L Cu 2+ 溶液2.50 mL。 Zn-CQDs的量优化 3 考察了稀释100倍的不同体积的Zn-CQDs对体系荧光强度的影响。从 图11 图11 发现，随着Zn-CQDs的用量增加，体系荧光猝灭程度显著增强，在0.16 mL时达到最佳。随着Zn-CQDs浓度的持续增加，可能是Zn-CQDs自身出现团聚，导致体系荧光猝灭受到影响。故本实验选取0.16 mL为最佳用量。 反应时间及温度优化 3 反应时间及反应温度对体系的影响至关重要。本实验分别考察了不同反应时间(0~120 min)及不同反应温度(30~90 ℃)对体系的影响。如 图12 图12 ，可知体系在50 ℃ 孵化40 min后逐步趋于稳定。 共存物质及干扰 3 在最佳实验条件下，考察了胆固醇浓度为1.0×10 -5 mol/L的体系中，常见离子及糖类对体系测定的相对误差控制在5%范围内的影响。如 图13 图13 ，结果发现1 250倍的柠檬酸，250倍的乳糖，40倍的葡萄糖，120倍的P http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919657&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919659&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919658&type= 、I - 、Na + 、K + ,65倍的S http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919660&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919662&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=22919661&type= 、Fe 3+ 、Mn 2+ , 200倍的Ca 2+ 、Mg 2+ 对体系几乎没有干扰，故本方法检测胆固醇具有较好的选择性。 标准曲线 3 按照实验方法，在最佳实验条件下测定H 2 O 2 和胆固醇，结果如 图14 图14 所示。从 图14(a) 图14(a) 发现体系( F 0 -F )/ F 0 与 H 2 O 2 浓度在 1.0×10 -5 ~1.0×10 -6 mol/L 范围内呈良好的线性关系， 图14(b) 图14(b) 显示线性方程为( F 0 -F )/ F 0 =1.26×10 4 c +6.16×10 -4 , r 为0.994 7，检出限(3 S 0 / S )达到7.2×10 -7 mol/L; 图14(c) 图14(c) 中体系( F 0 -F )/ F 0 与胆固醇浓度在3.0×10 -5 ~9.0×10 -7 mol/L范围内呈良好的线性关系， 图14(d) 图14(d) 显示线性方程为( F 0 -F )/ F 0 =1.38×10 4 c +0.04, r 为0.992 4，检出限为 6.8×10 -7 mol/L。 样品检测及回收率 2 为考察过氧化氢体系的实用性，以延河水为模拟水样经过滤处理之后，在最佳实验条件下进行测试并做加标回收实验。结果如 表3 表3 所示，H 2 O 2 的回收率在98.55%~105.4%，表明该体系可用于实际样品的检测。 1 1 Sample 1 1 Determinated/(mg·100g -1 ) 1 1 Added/(10 -4 mg·L -1 ) 1 1 Recycling amount/(10 -4 mg·L -1 ) 1 1 Recovery/% 1 1 RSD/% 1 1 1 1 1 0 1 1 1.36 1 1 1.29 1 1 105.4 1 1 2.1 1 1 2 1 1 0 1 1 2.72 1 1 2.76 1 1 98.55 1 1 1.7 1 1 3 1 1 0 1 1 3.40 1 1 3.35 1 1 101.5 1 1 1.5 将超市购买的伊利纯牛奶分别从3袋中取5.00 mL于离心管中，加入25 mL(乙腈∶水=84∶16)提取液，漩涡混匀1.0 min，振荡2~3次并超声提取20 min，取出于10 000 r/min离心机上离心5 min，分别取上清液10 μL在最佳实验条件下进行测试，并进行加标回收实验。结果如 表4 表4 所示，该方法检测牛奶中胆固醇总含量平均值为15.03 mg/100 g，与刘等 [ 19 19 ] 采用CuNCs比色法检测牛奶中胆固醇含量平均值13.46 mg/100 g结果相近。该方法对实际样品的检测回收率为98.00%~103.0%, RSD≤3.8%，结果满意。与文献方法比较，如 表5 表5 ，在低浓度范围内灵敏度更高。 1 1 Sample 1 1 Determinated/(mg·100g -1 ) 1 1 Added/(10 -3 mg·L -1 ) 1 1 Recycling amount/(10 -3 mg·L -1 ) 1 1 Recovery/% 1 1 RSD/% 1 1 1 1 1 14.48 1 1 1.93 1 1 1.99 1 1 103.0 1 1 2.0 1 1 2 1 1 15.83 1 1 1.16 1 1 1.22 1 1 98.00 1 1 0.7 1 1 3 1 1 14.77 1 1 0.39 1 1 0.44 1 1 102.0 1 1 3.8 1 1 Test method 1 1 Check-out range/(μmol·L -1 ) 1 1 Detection limit/ (μmol·L -1 ) 1 1 Reference 1 1 荧光光度法 1 1 10~360 1 1 1.57 1 1 [ 20 20 ] 1 1 比色法 1 1 2~200 1 1 0.76 1 1 [ 21 21 ] 1 1 HPLC 1 1 5~20 1 1 5.00 1 1 [ 22 22 ] 1 1 伏安法 1 1 10~5 000 1 1 4.30 1 1 [ 23 23 ] 1 1 荧光光度法 1 1 0.9~90 1 1 0.68 1 1 本文 结论 1 本研究引入金属源，通过水热法一步合成了具有良好稳定性和高荧光强度的Zn-CQDs。基于Cu 2+ 与H 2 O 2 构成类芬顿体系产生羟基自由基可进一步猝灭Zn-CQDs荧光强度，建立了类Fenton体系的Zn-CQDs荧光探针用于H 2 O 2 和有H 2 O 2 生成的反应代谢物的测定。该方法用于牛奶中胆固醇的测定，具有较好的实用价值。 本文专家审稿意见及作者回复内容的下载地址:http://cjl.lightpublishing.cn/thesisDetails#10.37188/CJL.20210257. 参考文献: LIN L P , LUO Y X , 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