通过滤光片间效应实现超灵敏D-青霉胺检测的双阴离子CuInSeS四元量子点的水相合成

《Analytical Methods》：Aqueous-phase synthesis of dual-anion CuInSeS quaternary quantum dots for ultrasensitive D-penicillamine detection via inter filter effect

CuInSeS四配位量子点通过水相法精确调控Cu/In阳离子比和S/Se阴离子比，获得近红外荧光寿命达100ns的量子点。基于内滤效应（IFE）开发了高灵敏度D-PA探针，检测限5.42μM，线性范围R2=0.993，在血清中验证回收率97.77%-102.8%。

　　

通过水相胶体方法合成了具有双阴离子结构的CuInSeS四元量子点（QDs）。通过精确控制Cu/In阳离子比和S/Se阴离子比，成功制备出了具有最佳荧光性能的CuInSeS QDs。这些四元量子点的荧光寿命约为100纳秒。CuInSeS QDs的荧光发射峰位于近红外区域，有效减少了自吸收干扰，为构建高信噪比的荧光探针奠定了基础。因此，开发出了一种高灵敏度的荧光探针（CuInSeS-Fe²⁺），用于检测D-青霉胺（D-PA）。机制研究表明，在仅有Fe²⁺存在的情况下，CuInSeS QDs的荧光强度保持稳定。然而，密度泛函理论（DFT）计算表明，Fe²⁺离子可以通过与S和N原子的配位键与D-PA形成复合物，表现出单齿螯合模式。Fe²⁺ + D-PA复合物的形成产生了宽的紫外-可见光吸收带（400–800 nm），该吸收带部分与CuInSeS QDs的激发和发射光谱重叠，导致荧光通过内滤光效应（IFE）而减弱。所建立的检测方法在D-PA浓度为18–1000 μM范围内表现出线性响应（R² = 0.993），检测限（LOD）为5.42 μM。在人血清样本中对D-PA的成功定量显示加标回收率为97.77%–102.8%，证实了该方法的可靠性。本研究为基于双阳离子和双阴离子四元量子点的荧光探针提供了一种新的设计策略，展示了其在临床药物监测中的潜在应用价值。