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β-環(huán)糊精修飾聚乙烯亞胺接枝氧化石墨烯GO(β-CD-PEI-GO)新型光學(xué)探針

發(fā)布時(shí)間：2021-03-03 作者：axc 分享到：

β-環(huán)糊精（β-CD）作為主體分子，使用時(shí)相對(duì)環(huán)境友好。當(dāng)有機(jī)分子進(jìn)入其疏水腔時(shí)，β-CD可形成包合物。石墨烯氧化物（GO），這是一種二維的納米片，具有強(qiáng)烈淬滅熒光的**電子轉(zhuǎn)移性質(zhì)，并且這些性質(zhì)已在GO-猝滅光學(xué)傳感器中應(yīng)用。基于石墨烯或者氧化石墨烯的GO-β-CD-R6G復(fù)合材料已被開發(fā)。在這些傳感器中，結(jié)合在β-CD中的R6G的熒光被石墨烯或GO淬滅，但當(dāng)分析物與β-CD主體結(jié)合時(shí)，被分析物取代了R6G。石墨烯和GO是柔性的片狀材料，其可以通過π-相互作用或靜電相互作用吸附陽離子染料。這意味著從傳感器釋放的R6G可以吸附到石墨烯或GO片上，這將消除R6G被釋放后 “turn on” 的熒光。如果使用石墨烯或石墨烯衍生物，則探針的靈敏度將比使用替代物或如果可以防止染料吸附到石墨烯或其衍生物上更差。因此，當(dāng)開發(fā)基于GO-β-CD的探針時(shí)，重要的是考慮如何防止熒光染料被吸附到GO上。

在不斷研究中，我們合成了一種新的探針，β-CD-修飾的聚乙烯亞胺（PEI）接枝到GO（β-CD-PEI-GO），以確定β-胡蘿卜素的含量。PEI是具有眾多胺基，使得它可溶于水，是具有高正電荷的陽離子聚合物，并且細(xì)胞毒性低。因此，PEI是提供帶正電荷的熒光染料的強(qiáng)靜電排斥的理想候選物。加入到β-CD-PEI-GO復(fù)合物溶液中的R6G的熒光被猝滅，因?yàn)樵讦?CD-PEI-GO的β-CD包含R6G，因?yàn)镽6G和GO的距離很近，導(dǎo)致F?rster共振能量轉(zhuǎn)移和電子轉(zhuǎn)移發(fā)生。然而，添加到混合物中的β-胡蘿卜素可以取代R6G分子并進(jìn)入空腔，將R6G釋放到原溶液中。因?yàn)棣?胡蘿卜素與探針形成復(fù)合物的能力強(qiáng)于R6G，并且由于帶正電的β-CD-PEI-GO和被置換的R6G之間具有排斥作用。β-胡蘿卜素對(duì)R6G的置換導(dǎo)致高熒光回收效率。

作者通過紅外光譜（如圖1）表征β-CD-PEI，GO和β-CD-PEI-GO復(fù)合物，在β-CD-PEI-GO光譜中發(fā)現(xiàn)，表明成功制備了預(yù)期的產(chǎn)物β-CD-PEI-GO。