N掺杂碳点作为检测维生素D的荧光探针

《ACS Applied Nano Materials》：N-Doped Carbon Dots as a Fluorescent Probe for the Detection of Vitamin D

首次提出基于碳点（CDs）的荧光传感技术，利用桑葚制备的微波辅助水热CDs通过光诱导PET机制实现维生素D3的特异性检测，方法在复杂基质中表现出高选择性（RSD<0.5%），适用于总维生素D检测。

　　

维生素D在人体中起着至关重要的作用，它调节着全身多种重要的细胞活动，从而改善健康状况。在这项研究中，我们首次报道了一种基于碳点的荧光检测技术，用于便捷地检测维生素D₃（vit-D₃）。我们采用微波辅助的水热法，在2分钟内从桑树（Morus nigra）汁液中制备出了高发光性的碳点（CDs）。该技术利用了一种简单的“开关”式荧光机制来实现对vit-D₃的快速检测：通过Ca²⁺离子的作用，光诱导电子转移（PET）机制导致碳点的荧光强度减弱（即荧光熄灭）。当vit-D₃浓度增加（5至100 nM）或暴露于紫外线时，碳点的荧光强度会再次线性恢复。在这一过程中，vit-D₃通过紫外线诱导的光催化酯化反应与碳点表面的羧基结合。该方法在存在多种有机分子和无机离子（如葡萄糖、淀粉、尿素、氨基酸（l-cys）、柠檬酸、乳酸以及其他常见于人血清和不同食物基质中的维生素）的情况下仍具有良好的选择性。最后，为了验证该技术的实际应用效果，我们对多种维生素、巴氏杀菌牛奶、果汁和人血清样本进行了测试，发现其相对标准偏差（RSD）均小于约0.5%，与厂家标注的浓度或其他方法分析的结果相当。这种检测技术具有显著的优势，包括低成本、易于操作以及快速响应等特点，适用于实际样品中总维生素D（D₂ + D₃）的检测。