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β-环糊精修饰聚乙烯亚胺接枝氧化石墨烯GO(β-CD-PEI-GO)新型光学探针

发布时间：2021-03-03 作者：axc 分享到：

β-环糊精（β-CD）作为主体分子，使用时相对环境友好。当有机分子进入其疏水腔时，β-CD可形成包合物。石墨烯氧化物（GO），这是一种二维的纳米片，具有强烈淬灭荧光的**电子转移性质，并且这些性质已在GO-猝灭光学传感器中应用。基于石墨烯或者氧化石墨烯的GO-β-CD-R6G复合材料已被开发。在这些传感器中，结合在β-CD中的R6G的荧光被石墨烯或GO淬灭，但当分析物与β-CD主体结合时，被分析物取代了R6G。石墨烯和GO是柔性的片状材料，其可以通过π-相互作用或静电相互作用吸附阳离子染料。这意味着从传感器释放的R6G可以吸附到石墨烯或GO片上，这将消除R6G被释放后 “turn on” 的荧光。如果使用石墨烯或石墨烯衍生物，则探针的灵敏度将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，当开发基于GO-β-CD的探针时，重要的是考虑如何防止荧光染料被吸附到GO上。

在不断研究中，我们合成了一种新的探针，β-CD-修饰的聚乙烯亚胺（PEI）接枝到GO（β-CD-PEI-GO），以确定β-胡萝卜素的含量。PEI是具有众多胺基，使得它可溶于水，是具有高正电荷的阳离子聚合物，并且细胞毒性低。因此，PEI是提供带正电荷的荧光染料的强静电排斥的理想候选物。加入到β-CD-PEI-GO复合物溶液中的R6G的荧光被猝灭，因为在β-CD-PEI-GO的β-CD包含R6G，因为R6G和GO的距离很近，导致Förster共振能量转移和电子转移发生。然而，添加到混合物中的β-胡萝卜素可以取代R6G分子并进入空腔，将R6G释放到原溶液中。因为β-胡萝卜素与探针形成复合物的能力强于R6G，并且由于带正电的β-CD-PEI-GO和被置换的R6G之间具有排斥作用。β-胡萝卜素对R6G的置换导致高荧光回收效率。

作者通过红外光谱（如图1）表征β-CD-PEI，GO和β-CD-PEI-GO复合物，在β-CD-PEI-GO光谱中发现，表明成功制备了预期的产物β-CD-PEI-GO。