芦丁是一类重要的黄酮类化合物, 具有抗肿瘤、 抗糖尿病、 抗氧化等多种生理功能, 因此开发简便、 灵敏的芦丁检测新方法具有十分重要意义。 基于谷胱甘肽稳定的荧光铜纳米簇（GSH-CuNCs）, 构建了一种简单、 高灵敏、 高选择性的荧光传感新方法用于芦丁的检测。 以谷胱甘肽（GSH）为稳定剂, 抗坏血酸（AA）为还原剂, 制备了具有优良发光性能的谷胱甘肽稳定的铜纳米簇（GSH-CuNCs）。 采用紫外吸收光谱、 荧光激发光谱和发射光谱对GSH-CuNCs的光学性能进行了研究。 GSH-CuNCs在365 nm激发波长下, 在420 nm处具有强的荧光发射。 GSH-CuNCs在293 nm（紫外光区）处有明显的吸收峰, 但在400 nm（可见光区）以上没有吸收。 结果表明, GSH-CuNCs具有类似分子的性质, 并且没有较大的铜纳米颗粒存在, 说明所制备GSH-CuNCs的纯度较高。 在4 ℃条件下贮存3个月后, GSH-CuNCs在420 nm处的荧光强度仍保持在96%以上。 当芦丁（Rutin）存在时, 铜纳米簇的荧光信号被显著猝灭。 这是由于芦丁的吸收光谱与GSH-CuNCs的荧光激发光谱有较大的重叠, 引发内滤效应所致。 对测定芦丁的pH值和反应时间进行了优化, 发现当pH值为7.5, 反应时间为10 min时, 荧光猝灭效果较好。 在优化的实验条件下, 测定了存在不同浓度芦丁时GSH-CuNCs的荧光发射光谱。 结果表明, 该传感方法对芦丁具有良好的荧光响应, 检测线性范围为1.00～200 nmol·L-1, 检出限为0.300 nmol·L-1。 在传感系统中引入相同浓度的其他干扰物质时, 只有芦丁对GSH-CuNCs的荧光信号有明显的猝灭作用, 表明该方法对于芦丁的检测具有良好的选择性。 该方法已经用于荞麦茶样品中芦丁含量的测定。 该方法无需修饰, 简便易行, 样品消耗少, 具有较高的灵敏度。

采用水热法制备了荧光硅量子点。通过透射电镜、红外光谱、X射线光电子能谱、光致激发和发射光谱及荧光衰减曲线等手段对样品形貌及发光性能进行了研究。通过生菜种植实验, 研究了荧光硅量子点作为叶面光肥提高生菜对光能利用效率的效应。实验结果表明, 透射电镜测得所制备的荧光硅量子点尺寸均一, 平均尺寸为3.6 nm。傅里叶红外变换光谱及X射线光电子能谱表明该量子点表面具有丰富的含氧官能团, 因而具有优异分水散性。光致荧光光谱表明, 该量子点的最佳激发和发射峰位分别为385 nm和450 nm, 且不具备激发波长依赖特性。荧光硅量子点与生菜的离体叶绿体复合后发现,荧光强度下降但激发态寿命基本不变, 同时, 复合物对2,6-二氯酚靛酚的还原速率提高。以上结果表明, 荧光硅量子点与叶绿体复合时产生了内滤效应, 生菜的叶绿体吸收了硅量子点发射的蓝光用于光合作用, 从而使生菜的干鲜重均得到了显著性提高。通过叶绿素荧光成像实验进一步验证了喷施荧光硅量子点叶面光肥时生菜的光合作用速率得到了提高。

石墨相氮化碳(g-C3N4)荧光纳米材料具有原料便宜、 制备容易、 荧光量子产率高、 光学稳定性好、 毒性低等优点, 并且避免有机荧光染料复杂的合成步骤或者金属半导体量子点对环境潜在的危害, 这些优点使得g-C3N4纳米材料成为新兴的荧光探针用于检测金属离子。 最近, 已有文献报道重金属汞离子能够高灵敏高选择性地猝灭g-C3N4量子点的荧光, 加入碘离子能够提取被键合的汞离子形成碘化汞(HgI2)进而恢复g-C3N4量子点的荧光, 从而建立一种高灵敏检测碘离子的荧光传感器。 然而, 该方法依然需要重金属汞离子的参与, 限制了该方法的推广应用。 通过硝酸氧化块体g-C3N4并结合水热法处理制备了一种水溶性好、 荧光强度高的g-C3N4量子点。 该量子点的荧光发射波长位于368 nm, 且其荧光发射波长不随激发波长的改变而改变, 表明该量子点的尺寸比较均一。 笔者发现碘离子在220 nm处有一个较强的吸收峰, 与该量子点的激发光谱(中心波长245 nm)具有较大的重叠, 从而产生内滤效应引起该量子点的荧光发生猝灭。 利用这一性质, 构建了一种选择性检测碘离子的新型荧光传感器。 在最优检测条件下, g-C3N4量子点的荧光猝灭强度(ΔF)与碘离子浓度(X, μmol·L-1)在10～400 μmol·L-1之间具有良好的线性关系, 线性方程为ΔF=0.325 79X+6.039 05(R2=0.999 5), 检出限为5.0 μmol·L-1。 通过“混合即检测”并且不需要借助与重金属离子的配位作用就能够检测碘离子, 因此该方法具有快速、 环保以及操作简便等优点。

用荧光猝灭法研究猝灭剂与荧光供体的相互作用时, 内滤效应会使分析结果不准确, 需加以校正, 其中物理与化学方法存在操作复杂、 耗资大等缺点, 而数学方法简便快捷, 较易推广使用。 采用荧光光谱法分析酚类物质与蛋白质的相互作用时内滤效应明显, 然而目前针对酚类物质与蛋白质作用的荧光校正, 国内外鲜见报道。 以柿单宁级分（PT40）、 A型连接ECG二聚体和EGCG为多酚化合物的代表, 以中华眼镜蛇磷脂酶A2（PLA2）为蛋白模型, 比较了四种数学公式的校正结果, 以经典Stern-Volmer回归方程的K值、 线性相关性及截距为评价标准, 优选一种适用于多酚物质与蛋白质作用的荧光校正方法, 并以PT40-PLA2为例, 分析校正前后的差异。 结果表明, 用Gauthier等建立的数学公式进行校正后, K值有所降低, 线性相关性变好且截距更接近于1, 此外用该式对PT40-PLA2体系进行荧光校正后PT40与PLA2相互作用的结合常数仅为校正前的60%, 且对两者相互作用力类型的判断更加准确, 推断该式更适合于多酚与蛋白质作用的荧光内滤效应校正。

荧光内滤效应以及样品池中荧光物质对激发光的吸收分布会直接影响荧光谱的强度和谱形, 共同制约荧光分析法的应用。 使用吸收谱及荧光谱存在交迭的双组分混合溶液, 研究一种新的基于物理吸收模型的校正方法, 以校正荧光内滤效应及吸收分布对荧光强度的影响。 对三聚噻吩和五聚噻吩混合液的光谱研究表明, 使用所述校正方法可以达到较为理想的校正效果, 误差小于5%。