Наносенсор из легированных азотом углеродных точек для высокоселективного обнаружения рибофлавина

Гидротермальным методом (200°C, 12 ч) с использованием съедобного гриба Boletus brunneissimus Chiu в качестве источника углерода получены углеродные точки (Bb-CD) с хорошими флуоресцентными характеристиками. Флуоресцентный нанозонд Bb-CD применен для обнаружения рибофлавина и исследован механизм тушения его флуоресценции. Структура и оптические свойства Bb-CD охарактеризованы методами просвечивающей электронной микроскопии, рентгеновской дифракции, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, ИК-Фурье и спектроскопии в УФ и видимой областях. Для диапазона концентраций рибофлавина C = 0–50 мкМ эффект тушения флуоресценции Bb-CD (у) описывается линейной зависимостью: y = 0.00304C + 0.02151 (R² = 0.99497), предел обнаружения 45 нМ. Следовательно, Bb-CD показывают высокую чувствительность и низкий предел обнаружения рибофлавина. Механизм тушения флуоресценции Bb-CD рибофлавином относится к эффекту флуоресцентного внутреннего фильтра. Bb-CD использованы в качестве флуоресцентного нанозонда для обнаружения рибофлавина в реальных образцах фруктов. 

1. X. Zhang, M. Jiang, N. Niu, et al., Chem. Sus. Chem., 11, No. 1, 11–24 (2018).

2. L. Zheng, Y. Chi, Y. Dong, et al., J. Am. Chem. Soc., 131, No. 13, 4564–4565 (2009).

3. A. B. Bourlinos, D. Petridis, J. Mater. Sci., 38, No. 5, 959–963 (2003).

4. Y. Ding, J. Zheng, J. Wang, et al., J. Mater. Chem. C, 7, No. 6, 1502–1509 (2019).

5. Q. Yang, J. Duan, W. Yang, et al., Appl. Surface Sci., 1079–1085 (2018).

6. J. B. Essner, J. A. Kist, L. Polo-Parada, et al., Chem. Mater., 30, No. 6, 1878–1887 (2018).

7. J. Zhu, H. Shao, X. Bai, et al., Nanotechnology, 29, No. 24, 245702 (2018).

8. K. P. Ji, Y. Cao, C. X. Zhang, et al., Mycologic. Prog., 10, 293–300 (2011).

9. C. X. Zhang, M. X. He, Y. Cao, et al., Mycologia, 107, No. 1, 12–20 (2015).

10. R. Sanmee, B. Dell, P. Lumyong, et al., Food Chem., 82, No. 4, 527–532 (2003).

11. P. Heinemann, J. Rammeloo, Mycotaxon, 15, 384–404 (1982).

12. R. Wading, Mycologic. Res., 105, No. 12, 1440–1448 (2001).

13. V. M. Bandala, L. Montoya, D. Jarvio, Persoonia, 18, No. 3, 365–380 (2004).

14. P. S. Barbara, New Zealand J. Botany, 25, No. 2, 185–215 (1987).

15. Z. Sun, X. Li, Y. Wu, et al., New J. Chem., 42, No. 6, 4603–4611 (2018).

16. F. Yuan, T. Yuan, L. Sui, et al., Nature Commun., 9, No. 1, 1–11 (2018).

17. K. Jiang, Y. Wang, X. Gao, et al., Angew. Chem. Int. Ed., 57, No. 21, 6216–6220 (2018).

18. Z. Wei, B. Wang, Y. Liu, et al., New J. Chem., 43, No. 2, 718–723 (2019).

19. K. Kim, J. Kim, J. Nanosci. Nanotech., 18, No. 2, 1320–1322 (2018).

20. L. Liu, H. Gong, D. Li, et al., J. Nanosci. Nanotech., 18, No. 8, 5327–5332 (2018).

21. R. Atchudan, T. N. J. I. Edison, K. R. Aseer, et al., Biosens. Bioelectron., 99, 303–311 (2018).

22. B. T. Hoan, P. D. Tam, V. H. Pham, J. Nanotech. (2019).

23. Y Song, X Yan, Z Li, et al., J. Mater. Chem. B, 6, No. 19, 3181–3187 (2018).

24. A. K. Singh, V. K. Singh, M. Singh, et al., J. Photochem. Photobiol. A: Chem., 376, 63–72 (2019).

25. M. Shahshahanipour, B. Rezaei, A. A. Ensafi, et al., Mater. Sci. Eng. C, 98, 826–833 (2019).

26. S. K. Bajpai, A. D’Souza, B. Suhail, Int. Nano Lett., 9, No. 3, 203–212 (2019).

27. S. Nandi, M. Ritenberg, R. Jelinek, Analyst, 140, No. 12, 4232–4237 (2015).

28. W. Gao, S. Thamphiwatana, P. Angsantikul, et al., Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol., 6, No. 6, 532–547.

29. A. Rodriguez-Rojas, J. Rodriguez-Beltran, A. Couce, J. Blázquez., Int. J. Med. Microbiol., 303, No. 6–7, 293–297 (2013).

30. L. Xiao, H. Sun, Nanoscale Horizons, 3, No. 6, 565–597 (2018).

31. H. Ding, J.-S. Wei, N. Zhong, et al., Langmuir, 33, No. 44, 12635–12642 (2017).

32. V. Sharma, P. Tiwari, S. M. Mobin, J. Mater. Chem. B, 5, No. 45, 8904–8924 (2014).

33. L. Wang, H. S. Zhou, Anal. Chem., 86, No. 18, 8902–8905 (2014).

34. D. B. Mccormick, Nutr. Rev., 30, No. 4, 75–79 (1972).

35. M. Kilic, B. Ensing, Phys. Chem. Chem. Phys., 16, No. 35, 18993–19000 (2014).

36. C. J. Bates, A. M. Prentice, A. A. Paul, et al., Trans. R Soc. Trop. Med. Hyg., 76, No. 2, 253–258 (1982).

37. P. A. Prasad, M. S. Bamji, A. V. Lakshmi, et al., Nutr. Res., 10, No. 3, 275–281 (1990).

38. M. J. Soares, K. Satyanarayana, M. S. Bamji, et al., Br. J. Nutr., 69, No. 2, 541–551 (1993).

39. J. Chen, B. Q. Li, Y. Q. Cui, et al., J. Food Compos. Anal., 41, 122–128 (2015).

40. I. Márqucz-Sillero, S. Cárdenas, M. Valcárcel, J. Chromatogr. A, 1313, 253–258 (2013).

41. J. Eiff, Y. B. Monakhova, B. Diehl, J. Agric. Food Chem., 63, No. 12, 3135–3143 (2015).