CN107677652A - 锰掺杂的上转换纳米棒/多巴胺体系及其制备方法以及谷胱甘肽或半胱氨酸的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锰掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系及其制备方法以及谷胱甘肽或半胱氨酸的检测方法，该制备方法包括：1)将水、锰源、钇源、镱源、铒源、柠檬酸三钠、CTAB、C1‑C3的醇和NaF进行混合，接着加入浓硝酸进行水热反应制得UCNRs(Mn2+掺杂NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒)；2)将UCNRs、PAA(聚丙烯酸)于溶剂进行配位体交换反应得到PAA修饰的UCNRs；3)将PAA修饰的UCNRs分散于Tris‑HCl缓冲溶液中，接着加入多巴胺振荡孵育以制得Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系。该上转换纳米棒/多巴胺体系对于谷胱甘肽或半胱氨酸具有优异的灵敏度和较低的检出限。

Description

锰掺杂的上转换纳米棒/多巴胺体系及其制备方法以及谷胱 甘肽或半胱氨酸的检测方法
技术领域
本发明涉及NaYF4:Yb,Er上转换纳米结构，具体地，涉及锰掺杂的 NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系及其制备方法以及谷胱甘肽或半胱氨酸的检测方法。
背景技术
谷胱甘肽(GSH)和半胱氨酸(Cys)在许多生理过程中起着至关重要的作用，而它们含量的异常会引发不同的疾病，比如：造血细胞减少，毛发色素沉着，肝损伤，皮肤损伤，艾滋病，阿尔茨海默病，感冒，坏血病，严重者甚至会引发癌症。因此，对谷胱甘肽和半胱氨酸的检测显得尤为重要。
目前用于检测谷胱甘肽和半胱氨酸的方法主要有电化学，分光光度法，色谱法和利用荧光探针等，这些方法提供了实验结果的可靠性，但是这些方法操作相对复杂，使用仪器较为昂贵，所合成的荧光探针中引入了对环境不友好的物质。
发明内容
本发明的目的是提供一种锰掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系及其制备方法以及谷胱甘肽或半胱氨酸的检测方法，该锰掺杂的 NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系对于谷胱甘肽或半胱氨酸具有优异的灵敏度和较低的检出限进而能够实现谷胱甘肽或半胱氨酸的定量检测，同时该制备方法具有条件温和和原料易得的优点。
为了实现上述目的，本发明提供了本发明提供了一种Mn2+掺杂的 NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系的制备方法，该制备方法包括：
1)将水、锰源、钇源、镱源、铒源、柠檬酸三钠、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)、C1-C3的醇和NaF进行混合，接着加入浓硝酸进行水热反应制得UCNRs(Mn2+掺杂NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒)；
2)将UCNRs、PAA(聚丙烯酸)于溶剂进行配位体交换反应得到PAA 修饰的UCNRs；
3)将PAA修饰的UCNRs分散于Tris-HCl缓冲溶液中，接着加入多巴胺振荡孵育以制得Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系。
本发明还提供了一种Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系，该Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系通过上述的制备方法制备而得。
本发明进一步提供了一种谷胱甘肽或半胱氨酸的检测方法，该检测方法包括：
1)将Tris-HCl缓冲溶液、如上述PAA-UCNRs以及多巴胺形成混合液，接着将已知浓度的样品加入至混合液中进行孵育震荡，然后进行发光信号测定，最后以样品的浓度为横坐标，发光恢复效率为纵坐标绘制工作曲线或者计算工作曲线方程；
2)将待检样品溶液按照步骤1)的方法测得发光强度以及发光恢复效率，然后根据工作曲线或者工作曲线方程计算出待检样品溶液的浓度；
其中，已知浓度的样品和待检样品溶液中的样品为谷胱甘肽或半胱氨酸。
在上述技术方案中，本发明的制备的原理如图8所示，本发明构建的 Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系：首先制备Mn2+掺杂的 NaYF4:Yb,ErUCNRs上转纳米棒，接着用PAA对Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er UCNRs进行表面修饰链接羧基，改善其水溶性和生物相容性，随后，在弱碱性条件下加入多巴胺，多巴胺被自发氧化成醌，通过氢键和静电相互作用相连，发生光诱导电子转移，形成Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/ 多巴胺体系。
再向构建的Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系中加入谷胱甘肽或半胱氨酸后，抑制多巴胺的氧化，阻止了光诱导电子转移的发生， UCNRs的发光恢复。同时，UCNRs的发光恢复程度与加入的谷胱甘肽或半胱氨酸的浓度相关，从而实现了对谷胱甘肽或半胱氨酸的定量检测。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1A是检测例1中PAA修饰的Mn2+掺杂NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒 TEM图；
图1B是检测例1中多巴胺醌包覆的上转换纳米棒的TEM图；
图2是检测例2中PAA修饰的Mn2+掺杂NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒的发射光谱与多巴胺醌紫外吸收的重叠谱图；
图3A是检测例3中不同浓度的DA对上转换发光纳米棒的猝灭效果图；
图3B是检测例3中不同浓度的DA加GSH对上转换发光纳米棒的发光恢复效果图；
图3C是检测例3中不同pH对该体系的发光强度的影响结果图；
图3D是检测例3中响应时间对该体系的发光强度的影响结果图；
图4是检测例4中证明该实验原理的对照实验图；
图5A是应用例1中加入不同浓度的谷胱甘肽，上转换纳米棒发光恢复的光谱图；
图5B是在图5A的基础上的发光恢复强度对GSH浓度的统计图；
图6A是应用例2中加入不同浓度的半胱氨酸，上转换纳米棒发光恢复的光谱图；
图6B是图6A的基础上的发光恢复强度对Cys浓度的统计图；
图7是干扰检测结果统计图；
图8是本发明Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系的原理图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系的制备方法，该制备方法包括：
1)将水、锰源、钇源、镱源、铒源、柠檬酸三钠、CTAB、C1-C3的醇和NaF进行混合，接着加入浓硝酸进行水热反应制得UCNRs(Mn2+掺杂NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒)；
2)将UCNRs、PAA(聚丙烯酸)于溶剂进行配位体交换反应得到PAA 修饰的UCNRs；
3)将PAA修饰的UCNRs分散于Tris-HCl缓冲溶液中，接着加入多巴胺振荡孵育以制得Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系。
在上述制备方法的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNRs具有优异的发光性能，进而使得Mn2+掺杂的 NaYF4:Yb,Er UCNRs/多巴胺作为体系具有更优异的灵敏度、检出限，优选地，在步骤1)中，相对于26-58mg的锰源，水的用量为1-3mL，钇源的用量为 46-138mg，镱源的用量为19-57mg，铒源的用量为2.2-6.7mg，柠檬酸三钠的用量为29-88mg，CTAB的用量为0.05-0.15g，醇的用量为10-20mL，NaF 的用量为0.21-0.42g，浓硝酸的用量为1-1.5mL且浓硝酸的浓度为65-69重量％；
在上述制备方法的步骤1)中，锰源、钇源、镱源、铒源、醇的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNRs具有优异的发光性能，进而使得Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er UCNRs/多巴胺作为体系具有更优异的灵敏度、检出限，优选地，铒源选自五水合硝酸铒、氧化铒、无水氯化铒和八水合硫酸铒中的至少一者，锰源选自四水合氯化锰、无水氯化锰、无水硫酸锰和一水合硫酸锰中的至少一者，镱源选自氯化镱、五水硝酸镱、氧化镱和碳酸镱中的至少一者，钇源选自硝酸钇、氧化钇、六水合氯化钇和磷酸钇中的至少一者，醇选自甲醇、乙醇和丙醇中的至少一者。
在上述制备方法的步骤1)中，水热反应的具体条件可以在宽的范围内选择，但是从反应效率以及产率上考虑，优选地，在步骤1)中，在步骤1) 中，水热反应至少满足以下条件：反应温度为180-200℃，反应时间为3-5h。
在上述制备方法的步骤1)中，混合的具体方式可以在宽的范围内选择，但是从操作的便捷性上考虑，优选地，在步骤1)中，混合采用搅拌的方式进行，并且搅拌时间为5-15min。
在上述制备方法的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的PAA修饰的UCNRs具有优异的发光性能，进而使得 Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er UCNRs/多巴胺作为体系具有更优异的灵敏度、检出限，优选地，在步骤2)中，相对于34mg的UCNRs，PAA的用量为0.1-0.3g，溶剂的体积为10-20mL。
在上述制备方法的步骤2)中，溶剂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的PAA修饰的UCNRs具有优异的发光性能，进而使得 Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,ErUCNRs/多巴胺作为体系具有更优异的灵敏度、检出限，优选地，在步骤2)中，溶剂选自二甘醇、甲苯、乙醇的至少一者。
在上述制备方法的步骤2)中，PAA的重均分子量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的PAA修饰的UCNRs具有优异的发光性能，进而使得Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,ErUCNRs/多巴胺作为体系具有更优异的灵敏度、检出限，优选地，PAA的重均分子量为1000-3000。
在上述制备方法的步骤2)中，配位体交换反应的具体条件可以在宽的范围内选择，但是从反应产率以及速率上考虑，优选地，在步骤2)中，配位体交换反应至少满足以下条件：反应温度为150-160℃，反应时间为 80-110min。
在上述制备方法的步骤3)中，多巴胺的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNRs/多巴胺具有优异的发光性能，进而使得Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er UCNRs/多巴胺作为体系具有更优异的灵敏度、检出限，优选地，在步骤3)中，相对于0.14mg的PAA-UCNRs，多巴胺的用量为 0.09-0.76mg。
在上述制备方法的步骤3)中，Tris-HCl缓冲溶液的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNRs/多巴胺具有优异的发光性能，进而使得Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,ErUCNRs/多巴胺作为体系具有更优异的灵敏度、检出限，优选地，在步骤3)中，相对于0.14mg的PAA-UCNRs，Tris-HCl 缓冲溶液的用量为0.45-0.7mL；并且，Tris-HCl缓冲溶液的pH各自独立地为7.0-8.5。
在上述制备方法的步骤3)中，振荡孵育的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNRs/多巴胺具有优异的发光性能，进而使得 Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,ErUCNRs/多巴胺作为体系具有更优异的灵敏度、检出限，更优选地，振荡孵育至少满足以下条件：振荡温度为20-35℃，振荡时间为0.5-1h。
此外，PAA修饰的UCNRs提纯可以采用多种提纯方式，但是为了简化提纯步骤，优选地，在配位体交换反应结束后，步骤2)还包括：将盐酸溶液加入中体重，然后进行离心取下层沉淀；其中，盐酸溶液的用量以及浓度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高提纯效果，更优选地，相对于 34mg的UCNRs，盐酸溶液的用量为2-3mL且盐酸溶液的浓度为0.08-0.15mol/L。
本发明还提供了一种Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系，该Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系通过上述的制备方法制备而得。
本发明进一步提供了一种谷胱甘肽或半胱氨酸的检测方法，该检测方法包括：
1)将Tris-HCl缓冲溶液、如上述PAA-UCNRs以及多巴胺形成混合液，接着将已知浓度的样品加入至混合液中进行孵育震荡，然后进行发光信号测定，最后以样品的浓度为横坐标，发光恢复效率为纵坐标绘制工作曲线或者计算工作曲线方程；
2)将待检样品溶液按照步骤1)的方法测得发光强度以及发光恢复效率，然后根据工作曲线或者工作曲线方程计算出待检样品溶液的浓度；
其中，已知浓度的样品和待检样品溶液中的样品为谷胱甘肽或半胱氨酸。
在上述检测方法中，Tris-HCl缓冲溶液、如上述PAA-UCNRs、多巴胺、检测样品溶液的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高检测的精准度，优选地，在样品为谷胱甘肽时，相对于0.14mg的PAA-UCNRs，多巴胺的用量为0.09-0.76mg，检测样品溶液的用量为0.8-1mL且检测样品溶液中的谷胱甘肽浓度为0.25-56.25μmol/L；并且/或者，在样品为半胱氨酸时，相对于0.14mg的PAA-UCNRs，多巴胺的用量为0.09-0.76mg，检测样品溶液的用量为0.8-1mL且检测样品溶液中的半胱氨酸浓度为 0.3125-43.75μmol/L。
在上述检测方法中，缓冲溶液的用量以及pH可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高检测的精准度，优选地，相对于0.14mg的PAA-UCNRs，缓冲溶液的用量为0.45-0.7mL，且Tris-HCl缓冲溶液的pH为7.0-8.5。
在上述检测方法中，孵育震荡的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高检测的精准度，优选地，孵育震荡至少满足以下条件：震荡温度 25-30℃，振荡时间为0.5-0.75h。
在上述内容的基础上，不同的检测条件下会产生不同的工作曲线方程，但是为了更进一步提高检测的精准度，优选地，在样品为谷胱甘肽时，工作曲线方程为y＝0.168+0.02442x，其中，y为发光强度恢复效率，x为谷胱甘肽的浓度；并且/或者，在样品为半胱氨酸时，工作曲线方程为 y＝0.1523+0.03603x，其中，y为发光强度恢复值，x为半胱氨酸的浓度。
最后，待检样品溶液来源地可以是多种，但是从检测的常见的范围以及便于推广该检测方法，优选地，待检样品溶液为自来水样。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)UCNRs(Mn2+-NaYF4:Yb，Er/UCNRs)的制备：
首先，向干净的50mL的小烧杯中加入2.1mL超纯水，在保持搅拌的条件下加入浓度为0.145mLMnCl2溶液(1.2mol/L)、1.2mL Y(NO3)3溶液 (0.2mol/L)、1mL YbCl3溶液(0.1mol/L)、0.1mL Er(NO3)3溶液(0.1mol/L) 和1.75mL柠檬酸三钠溶液(0.1mol/L)，继续搅拌使烧杯中的溶液混合均匀。其次，称取0.1g CTAB和量取15mL C2H5OH加入烧杯中。接着，向上述溶液中逐滴加入6mL NaF溶液(1.0mol/L)，保持搅拌2h后加入1mL浓硝酸(浓度为68重量％)形成反应前驱体溶液，并将前驱体转移到50mL反应釜中，设置180℃反应4h，当反应釜中的溶液冷却至25℃时，把上清液倒掉，将得到的下面乳白色浑浊液倒入离心管中离心(10000rpm，5min)，用超纯水和乙醇洗涤多次，最后得到Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er UCNRs。
2)Mn2+-NaYF4:Yb，Er/UCNRs的羧基修饰制得PAA-UCNRs：
称取0.2g PAA(重均分子量为1000-3000)加入干燥的四颈烧瓶中，再向其加入16mL DEG(二甘醇)，在通氮气条件下加热到110℃；把34mg的Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er UCNRs均匀溶解在2mL C7H8中并加入到四颈烧瓶中，温度升到150℃时，在该温度下保持恒温回流1.5h。得到的溶液冷却到25℃后加入2mL HCl溶液(0.1mol/L)，把溶液倒入离心管中离心(10000rpm，10min) 并用超纯水洗涤离心两次，最后得到PAA-UCNRs。
3)将0.14mg的所述PAA-UCNRs溶于675μL Tris-HCl缓冲溶液(10.00 mmol/L，pH为7.6)，加入0.47mg多巴胺，混合震荡形成均匀的溶液，在30℃下孵育震荡35min，形成Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er UCNRs/多巴胺体系。
应用例1
GSH(谷胱甘肽)的检测：
用日立公司F-4600荧光光谱仪(980nm作为激发光源)测定发光强度，以此来实现对谷胱甘肽的发光检测。
0.14mg的检测例1中PAA-UCNRs溶于675μL Tris-HCl缓冲溶液(10.00 mM，pH7.6)，加入0.47mg多巴胺，混合震荡形成均匀的溶液，加入同体积不同浓度的GSH溶液在30℃下孵育震荡35min,作为样品溶液。
发光恢复检测：用日立公司F-4600荧光光谱仪(980nm作为激发光源) 测定发光强度，绘制工作曲线，结果见图5A和图5B，其中，图5A是加入不同浓度的谷胱甘肽时上转换纳米棒发光恢复的光谱图；图5B是在图5A 的基础上的发光恢复强度对GSH浓度的统计图；由图可知，工作曲线方程为y＝0.168+0.02442x，其中，y为发光强度恢复值，x为GSH的浓度。
应用例2
Cys(半胱氨酸)的检测：
用日立公司F-4600荧光光谱仪(980nm作为激发光源)测定发光强度，以此来实现对谷胱甘肽的发光检测。
0.14mg的检测例1中PAA-UCNRs溶于675μL Tris-HCl缓冲溶液(10.00 mM,pH7.6)，加入0.47mg多巴胺，混合震荡形成均匀的溶液，加入同体积不同浓度的Cys溶液在30℃下孵育震荡35min,作为样品溶液。
发光恢复检测：用日立公司F-4600荧光光谱仪(980nm作为激发光源) 测定发光强度，绘制工作曲线，结果见图6A和图6B，图6A是加入不同浓度的半胱氨酸时上转换纳米棒发光恢复的光谱图；图6B是图6A的基础上的发光恢复强度对Cys浓度的统计图；由图可知，工作曲线方程为 y＝0.1523+0.03603x，其中，y为发光强度恢复值，x为Cys的浓度。
实施例2
按照实施例1的方法制得Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er UCNRs/多巴胺体系，所不同的是MnCl2的用量为58mg，Y(NO3)3的用量为138mg，YbCl3的用量为57mg，Er(NO3)3的用量为6.7mg，柠檬酸三钠的用量为88mg，CTAB的用量为0.15g。
按照应用例1和2中相同的方法的检测显示，该UCNRs/多巴胺体系对于谷胱甘肽和半胱氨酸也能够进行定量检测。
实施例3
按照实施例1的方法制得Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er UCNRs/多巴胺体系，所不同的是MnCl2的用量为26mg，Y(NO3)3的用量为46mg，YbCl3的用量为19mg，Er(NO3)3的用量为2.2mg，柠檬酸三钠的用量为29mg，CTAB的用量为0.05g。
按照应用例1和2中相同的方法的检测显示，该UCNRs/多巴胺体系对于谷胱甘肽和半胱氨酸也能够进行定量检测。
检测例1
通过牌号为日立HT 7700 120kV的透射电子显微镜(TEM)对实施例1 中PAA-UCNRs以及Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er UCNRs/多巴胺体系(多巴胺被氧化成醌包覆在PAA-UCNRs)进行形貌检测，具体见图1A和图1B。由图1A可知，上转换纳米材料呈棒状；由图1B可知，多巴胺醌包覆在 PAA-UCNRs的表面。
检测例2
通过牌号为日本的F-4600荧光光谱仪，另外附加海特光电有限责任公司980nm激光作为激发光源对实施例1中PAA-UCNRs进行发光光谱测定，检测结果如图2中的a曲线。
通过牌号为UV-4100的紫外-可见分光光度计实施例1中的多巴胺醌进行吸收光谱测定，检测结果如图2中的b曲线。
由图2可知，实施例1中的PAA-UCNRs发射光谱图和多巴胺醌的紫外吸收图，二者有很好的谱图重叠。
检测例3
利用牌号为日本的F-4600荧光光谱仪进行检测：
1)按照实施例1的方法进行，所不同的是改变步骤3)中DA(多巴胺) 的浓度，然后检测UCNRs/多巴胺体系的发光强度，结果如图3A所示，由图可知，随着DA(多巴胺)的加入，PAA-UCNRs的发光强度有明显猝灭。
2)按照应用例1的方法进行，所不同的是改变中DA)的浓度，然后检测体系的恢复率，结果如图3B所示，结果显示DA的最佳恢复浓度为 3.125mmol/L。
3)按照应用例1的方法进行，所不同的是改变中缓冲溶液的pH，然后检测结果如图3C所示，结果显示7.6为最佳的pH值。
4)按照应用例1的方法进行，所不同的是改变震荡时间，结果如图3D 所示，结果显示35min以上为最佳的振荡孵育时间。
检测例4
利用牌号为日本的F-4600荧光光谱仪记录实施例1中不同条件下 PAA-UCNRs的发光强度分析，结果如图4。由图4可知，只有UCNRs时的发光强度(图4a)；加检测物100.0μM谷胱甘肽时，对UCNRs的发光强度几乎没影响(图4b)；在UCNRs溶液中加入3.125mmol/L DA，发现对UCNRs 的发光有明显的猝灭(图4c)；再接着向上述Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er UCNRs/DA体系中加入不同浓度的谷胱甘肽时，UCNRs的发光有明显的恢复(图4d,e)，证明该实验原理可行。
应用例3
荧光发光检测实际样：
按照实施例1的方法对对自来水样中的GSH和Cys进行了检测。加入表示通过标准加入法向体系中加入标准GSH和Cys样品，发现表示在GSH和Cys 加入后，测得的发光强度值，根据工作曲线，得出的浓度值。具体结果见表 1，其中RSD为相对标准偏差(取3次平均值)。
表1
应用例4
干扰检测：
按照应用例1的方法进行，所不同的是向发光检测体系中加入干扰物质 (L-脯氨酸，谷氨酸，亮氨酸，甘氨酸，丙氨酸，组氨酸，苏氨酸，天门冬氨酸，葡萄糖，钠离子，钙离子，钾离子：500.0μmol/L)。根据发光强度恢复值，绘制柱状图，结果见图7，其中，图中的各英文分别表示：L-proline(Pro)：L-脯氨酸；Glutamate(Glu)：谷氨酸；Leucine(Leu)：亮氨酸；Glycine(Gly)：甘氨酸；Alanine(Ala)：丙氨酸；Histidine(His)：组氨酸；Threonine(Thr)：苏氨酸；Aspartic acid(Asp)：天门冬氨酸；glucose葡萄糖；Na+：钠离子；Ca2+：钙离子；K+：钾离子；GSH：谷胱甘肽；Cys：半胱氨酸。由图可以看出，该体系对谷胱甘肽和半胱氨酸具有优异的选择性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
1)将水、锰源、钇源、镱源、铒源、柠檬酸三钠、CTAB、C1-C3的醇和NaF进行混合，接着加入浓硝酸进行水热反应制得UCNRs(Mn2+掺杂NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒)；
2)将所述UCNRs、PAA(聚丙烯酸)于溶剂进行配位体交换反应得到PAA修饰的UCNRs；
3)将所述PAA修饰的UCNRs分散于Tris-HCl缓冲溶液中，接着加入多巴胺振荡孵育以制得所述Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，相对于26-58mg的所述锰源，所述水的用量为1-3mL，所述钇源的用量为46-138mg，所述镱源的用量为19-57mg，所述铒源的用量为2.2-6.7mg，所述柠檬酸三钠的用量为29-88mg，所述CTAB的用量为0.05-0.15g，所述醇的用量为10-20mL，所述NaF的用量为0.21-0.42g，所述浓硝酸的用量为1-1.5mL且所述浓硝酸的浓度为65-69重量％；
优选地，所述铒源选自五水合硝酸铒、氧化铒、无水氯化铒和八水合硫酸铒中的至少一者，所述锰源选自四水合氯化锰、无水氯化锰、无水硫酸锰和一水合硫酸锰中的至少一者，所述镱源选自氯化镱、五水硝酸镱、氧化镱和碳酸镱中的至少一者，所述钇源选自硝酸钇、氧化钇、六水合氯化钇和磷酸钇中的至少一者，所述醇选自甲醇、乙醇和丙醇中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，在步骤1)中，所述水热反应至少满足以下条件：反应温度为180-200℃，反应时间为3-5h；
优选地，在步骤1)中，所述混合采用搅拌的方式进行，并且搅拌时间为5-15min。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤2)中，相对于34mg的所述UCNRs，所述PAA的用量为0.1-0.3g，所述溶剂的体积为10-20mL；
更优选地，在步骤2)中，所述溶剂选自二甘醇、甲苯、乙醇的至少一者；
再优选地，所述PAA的重均分子量为1000-3000。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述配位体交换反应至少满足以下条件：反应温度为150-160℃，反应时间为80-110min。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤3)中，相对于0.14mg的所述PAA-UCNRs，所述多巴胺的用量为0.09-0.76mg；
优选地，在步骤3)中，相对于0.14mg的所述PAA-UCNRs，所述Tris-HCl缓冲溶液的用量为0.45-0.7mL；并且，所述Tris-HCl缓冲溶液的pH各自独立地为7.0-8.5；
更优选地，所述振荡孵育至少满足以下条件：振荡温度为20-35℃，振荡时间为0.5-1h。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，在所述配位体交换反应结束后，步骤2)还包括：将盐酸溶液加入中体重，然后进行离心取下层沉淀；
优选地，相对于34mg的所述UCNRs，所述盐酸溶液的用量为2-3mL且所述盐酸溶液的浓度为0.08-0.15mol/L。
8.一种Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系，其特征在于，所述Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er上转换纳米棒/多巴胺体系通过权利要求1-7中任意一项所述的制备方法制备而得。
9.一种谷胱甘肽或半胱氨酸的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
1)将Tris-HCl缓冲溶液、如权利要求8所述PAA-UCNRs以及多巴胺形成混合液，接着将已知浓度的样品加入至所述混合液中进行孵育震荡，然后进行发光信号测定，最后以样品的浓度为横坐标，发光恢复效率为纵坐标绘制工作曲线或者计算工作曲线方程；
2)将待检样品溶液按照步骤1)的方法测得发光强度以及发光恢复效率，然后根据所述工作曲线或者工作曲线方程计算出待检样品溶液的浓度；
其中，所述已知浓度的样品和待检样品溶液中的样品为谷胱甘肽或半胱氨酸。
10.根据权利要求9所述的检测方法，其中，在样品为谷胱甘肽时，相对于0.14mg的所述PAA-UCNRs，所述多巴胺的用量为0.09-0.76mg，检测样品溶液的用量为0.8-1mL且所述检测样品溶液中的谷胱甘肽浓度为0.25-56.25μmol/L；并且/或者，在样品为半胱氨酸时，相对于0.14mg的所述PAA-UCNRs，所述多巴胺的用量为0.09-0.76mg，检测样品溶液的用量为0.8-1mL且所述检测样品溶液中的半胱氨酸浓度为0.3125-43.75μmol/L；
优选地，相对于0.14mg的所述PAA-UCNRs，所述缓冲溶液的用量为0.45-0.7mL，且所述Tris-HCl缓冲溶液的pH为7.0-8.5；
更优选地，所述孵育震荡至少满足以下条件：震荡温度25-30℃，振荡时间为0.5-0.75h；
更进一步优选地，在样品为谷胱甘肽时，所述工作曲线方程为y＝0.168+0.02442x，其中，y为发光强度恢复效率，x为谷胱甘肽的浓度；并且/或者，在样品为半胱氨酸时，所述工作曲线方程为y＝0.1523+0.03603x，其中，y为发光强度恢复值，x为半胱氨酸的浓度；
再进一步优选地，所述待检样品溶液为自来水样。
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