法医学杂志

法医学杂志, 2025, 41(4): 340-347 DOI: 10.12116/j.issn.1004-5619.2025.350403

论著快检技术赋能法医毒物学多场景应用专题

基于金纳米团簇-荧光素比率荧光探针的氰化物快速分析

何泰伸,, 吕中将, 孙一铭, 李雨洋, 叶懿, 林瑶,, 廖林川,

四川大学华西基础医学与法医学院，四川 成都 610041

Rapid Analysis of Cyanide Based on a Ratiometric Fluorescent Probe Using Gold Nanoclusters-Fluorescein

HE Tai-shen,, LÜ Zhong-jiang, SUN Yi-ming, LI Yu-yang, YE Yi, LIN Yao,, LIAO Lin-chuan,

West China School of Basic Medical Sciences and Forensic Medicine, Sichuan University, Chengdu 610041, China

通讯作者: 林瑶，女，博士，副教授，博士研究生导师，主要从事法医毒物分析研究；E-mail：linyao@scu.edu.cn廖林川，男，博士，教授，博士研究生导师，主要从事法医毒物学研究；E-mail：linchuanliao@scu.edu.cn

编委: 施妍

收稿日期: 2025-04-15  

基金资助: 国家自然科学基金资助项目.  22206135
国家自然科学基金资助项目.  22476135
四川省自然科学基金资助项目.  2025ZNSFSC0921

Received: 2025-04-15  

作者简介 About authors

何泰伸（2004—），男，主要从事法医毒物分析研究；E-mail：373049588@qq.com

摘要

目的 建立一种基于比率荧光探针的氰化物快速分析方法，为氰化物的现场可视化快速检测提供定量策略。 方法 以牛血清白蛋白稳定的金纳米团簇（gold nanoclusters，AuNCs；荧光发射波长为660 nm）作为响应单元，荧光素（fluorescein，FL；发射波长为515 nm）作为内参，构建金纳米团簇与荧光素（AuNCs-FL）双发射比率荧光探针。 结果 氰化物对AuNCs的刻蚀作用导致660 nm处荧光淬灭，而FL在515 nm处荧光信号保持不变，通过红色到绿色的荧光变化实现氰化物的快速分析。该荧光探针可在3 min内完成检测，检出限为3.4 mg/L，可视化检测范围为10~100 mg/L。 结论 AuNCs-FL荧光探针组成简单、成本较低，操作简单且快速准确，可避免氰化物检测试剂盒易受硫化物干扰的问题，能够满足氰化物中毒案件中可疑粉末检材的现场快速检测。

关键词： 法医学 ; 毒物分析 ; 金纳米团簇 ; 荧光素 ; 氰化物 ; 比率荧光探针 ; 快速分析 ; 便携式装置

Abstract

Objective To establish a rapid analysis method for cyanide based on a ratiometric fluorescent probe, providing a quantitative strategy for on-site visual and rapid detection of cyanide. Methods A dual-emission ratiometric fluorescent probe （AuNCs-FL） was constructed by using bovine serum albumin （BSA）-stabilized gold nanoclusters （AuNCs, fluorescence emission at 660 nm） as the responsive signal unit and fluorescein （FL, emission at 515 nm） as the internal reference. Results The etching effect of cyanide on AuNCs resulted in fluorescence quenching at 660 nm, while the fluorescence intensity of FL at 515 nm remained unchanged, enabling a rapid response analysis of cyanide shift from red to green fluorescence. The developed probe enabled rapid analysis of cyanide within 3 min, with a limit of detection （LOD） of 3.4 mg/L and a visual detection range of 10-100 mg/L. Conclusion The AuNCs-FL fluorescent probe is structurally simple, low-cost, and easy to operate, delivering rapid and accurate results. It also avoids the interference from sulfides encountered in commercial cyanide test kits, making it suitable for the on-site rapid detection of suspected powder samples in cyanide poisoning cases.

Keywords： forensic medicine ; toxicological analysis ; gold nanoclusters （AuNCs） ; fluorescein ; cyanide ; ratiometric fluorescent probe ; rapid analysis ; portable device

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本文引用格式

何泰伸, 吕中将, 孙一铭, 李雨洋, 叶懿, 林瑶, 廖林川. 基于金纳米团簇-荧光素比率荧光探针的氰化物快速分析. 法医学杂志[J], 2025, 41(4): 340-347 DOI:10.12116/j.issn.1004-5619.2025.350403

HE Tai-shen, LÜ Zhong-jiang, SUN Yi-ming, LI Yu-yang, YE Yi, LIN Yao, LIAO Lin-chuan. Rapid Analysis of Cyanide Based on a Ratiometric Fluorescent Probe Using Gold Nanoclusters-Fluorescein. Journal of Forensic Medicine[J], 2025, 41(4): 340-347 DOI:10.12116/j.issn.1004-5619.2025.350403

氰化物（氰化钾和氰化钠）是一类具有极强毒性的化学物质，通过对细胞色素c氧化酶的抑制，阻断细胞的呼吸链和氧化磷酸化过程，最终导致机体因组织无法利用氧气而迅速死亡[1-3]。由于其作用迅速、致死剂量低，氰化物常被用于自杀、投毒或谋杀，成为法医学毒物分析中的重要检测目标之一。近年来，国内外多起氰化物中毒案例的发生（如投毒、工业泄漏事故等）进一步凸显了其法医学鉴定的迫切性[4-5]，尤其在犯罪现场，快速、准确地检测氰化物对抢救受害者、锁定毒物来源及司法取证至关重要。

普鲁士蓝染色法作为经典的氰化物检测方法，可根据反应产物的颜色变化对氰化物进行定性分析，虽然该方法成本低，但易受硫离子（S²-）和硫氰根离子（SCN-）干扰，且酸性的反应条件会促使氰化氢（HCN）的产生。顶空-气相色谱法（headspace-gas chromatography，HS-GC）是通过酸化样品释放HCN气体，经顶空进样后气相色谱检测对其进行分离和定量。该方法作为氰化物的检测“金标准”，适用于血液、组织等生物检材，但需要专业人员操作且分析周期长，大型设备也难以满足现场快速检测的需求[4，6-7]。目前，商品化氰化物检测试剂盒主要利用氰化物与金属配合物（如钴或铜络合物）的配位反应或特定试剂（如氯胺T、异烟酸-吡唑啉酮）产生显色反应从而实现目视比色分析[8-9]。尽管这些方法操作简单，但同样易受S²-和SCN-等干扰，且灵敏度有限，难以实现氰化物的准确定量。近年来，荧光分析法因其高灵敏度、快速响应和操作简便等特点，在毒物现场检测领域展现出独特优势[10-11]。现有报道中氰化物的荧光检测主要基于氰根离子（CN-）对金属配合物配体的置换反应来获得特异性响应的荧光变化，但这些探针往往涉及特定荧光染料的复杂合成[11-12]。

比率荧光法是一种通过测量两个不同波长处荧光强度的比值来实现定量分析的方法，其核心优势在于可自我校正由探针浓度、环境因素和仪器波动引起的系统误差。与传统单波长荧光检测相比，比率荧光法显著提高了检测的可靠性和准确性，也成为近年来荧光传感领域的前沿研究[13-15]。在氰化物检测中，已有研究报道了基于染料复合体系、金纳米团簇（gold nanoclusters，AuNCs）、碳点-AuNCs、金属有机框架等的比率荧光探针[16-20]，其中，AuNCs具有独特的荧光性质，由于CN-与金离子（Au+）可形成稳定的[Au（CN）2]-络合物，AuNCs的激发态电子被[Au（CN）2]-捕获后导致非辐射跃迁增强，从而致使AuNCs结构解离和荧光淬灭，以此形成turn-off传感体系实现对CN-的检测。然而，这些策略通常涉及多种纳米材料的合成，且信号读取与定量方式还难以满足现场快速分析的要求。

基于此，本研究旨在构建一种基于金纳米团簇与荧光素（gold nanoclusters-fluorescein，AuNCs-FL）的比率荧光探针，并尝试将其与便携式装置及智能手机联用，以开发一种快速、准确检测氰化物的新方法。该策略引入AuNCs作为氰化物响应单元、荧光素（fluorescein，FL）作为内参信号，以期通过红色与绿色荧光强度的比值变化实现对氰化物的定量分析，并凭借明显的荧光颜色变化增强裸眼判读的便利性。同时，以期该探针能有效区分氰化物与常见的干扰物（如硫化物），通过集成一套便携式荧光读取装置，为法医毒物现场提供一种潜在的高效、可靠的氰化物分析方法和工具。

1 材料与方法

1.1 主要仪器与试剂

FluoroMax+荧光光谱仪（法国HORIBA Jobin Yvon公司），LAMBDA 365紫外-可见光光谱仪（美国PerkinElmer公司）。CR-3040 pro型3D打印机（深圳市创想三维科技股份有限公司），365 nm LED灯珠（广东科税科技有限公司），vivo X80智能手机（维沃移动通信有限公司）。

所用试剂均为分析纯及以上级别，所用超纯水（电阻率为18.2 MΩ·cm）由PCJ-10超纯水机（成都品成科技有限公司）制备。氯金酸（HAuCl4，99.9%）和牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。FL、氢氧化钠（NaOH）、浓盐酸（HCl）、浓硝酸（HNO3）、硫化钠（Na2S）、硫代硫酸钠（Na2S2O3）等试剂购自成都市科隆化学品有限公司。氰化物标准溶液（1 000 μg/mL）购于北京北方伟业计量技术研究院。白糖和淀粉样品购于超市，泥土取自四川大学校园内。

1.2 便携式荧光读取装置设计与研制

参考本课题组前期研究[14，21]，便携式荧光读取装置通过SolidWorks软件（美国Dassault Systèmes SolidWorks公司）设计并由3D打印机制成，采用黑色树脂作为3D打印材料，保证在稳定的黑暗条件下进行检测。便携式装置（图1）主要包括内径为1 cm的自制石英比色皿及其放置槽、5号电池和365 nm LED灯珠，尺寸为60 mm（长）×80 mm（宽）×100 mm（高）。LED灯珠固定安装于设备的底座支架上，以便提供稳定的光源，均匀照射于比色皿以确保激发效率。智能手机置于比色皿正上方，与激发光源光路垂直，避免激发光的干扰。

图1

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图1   自制便携式荧光读取装置实物图

A：便携式荧光读取装置内部与外部图；B：便携式荧光读取装置结合手机拍取荧光图像。

Fig. 1   Photographs of the self-made portable fluorescence reading device


智能手机通过启动自编小程序实现荧光读取与浓度值输出。小程序前端使用WXML、WXSS和Java-Script进行页面开发与逻辑控制，通过调用微信开放能力（如文件选择、图片读取等接口）实现对荧光图谱图片的读取；预先将基于标准品建立的氰化物浓度-荧光RGB值标准曲线及其线性方程集成编码到小程序的JavaScript逻辑中。小程序自动计算待测图像的特征荧光值，将其代入内置的标准曲线方程中，即可实时计算出氰化物的浓度值并直接显示在手机屏幕上，具体荧光读取与浓度值输出参见视频（见附件）。

1.3 AuNCs的合成

实验前对所有玻璃器皿进行严格清洗，并用王水浸泡，最后用超纯水反复冲洗并烘干，HAuCl4现配现用。将5 mL 10 mmol/L HAuCl₄溶液与5 mL 50 mg/mL BSA溶液于25 mL棕色反应瓶中混合，立即置于磁力搅拌器中以800~1 000 r/min剧烈搅拌2 min后加入0.5 mL 1 mol/L NaOH，体系颜色由淡黄色变为浅棕色[18]。接着将反应瓶密封，37 ℃恒温水浴中搅拌反应12 h，随着反应的进行，溶液颜色由浅棕色到深棕色再变为葡萄酒红色，该颜色转变是AuNCs形成的直观指示[18]。反应完成后，将产物溶液在4 ℃下以16 100×g离心10 min，去除可能存在的少量大颗粒聚集物，收集的上清液即为红色荧光AuNCs，置于4 ℃避光保存。随后，取200 µL合成的AuNCs，使用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对其进行光学性质表征。

1.4 探针构建及性能分析

使用荧光光谱仪和紫外-可见光光谱仪表征验证所构建探针分析氰化物的可行性。观察合成的AuNCs探针（20 µL）分别与20、40 mg/L氰化物反应前后的荧光光谱和吸收光谱变化；观察10 µL 100 µmol/L FL分别与20 µL 100 mmol/L NaOH溶液、20 mg/L氰化物反应前后的荧光光谱变化；在20 µL AuNCs与10 µL 100 µmol/L FL构成的探针中分别加入20、40 mg/L氰化物，观察反应前后的荧光光谱变化。

为了构建对氰化物具有高灵敏响应的AuNCs-FL比率荧光探针，本研究探究了探针与不同质量浓度（20、40、80、100 mg/L）氰化物在不同反应时间（立即反应、2 min和5 min）下的荧光响应，以及探针中AuNCs与FL在不同体积比（5∶1、4∶1、2.5∶1、2∶1和1∶1）时的荧光响应。利用ΔG/R量化荧光变化情况，ΔG/R为加入氰化物前后绿色与红色通道比值（G/R）的差值，即ΔG/R=（G/R）ₜ-（G/R）0。

得到最佳参数后，取20 µL AuNCs、10 µL 100 µmol/L FL、20 µL 100 mmol/L NaOH溶液混合于200 µL体系中，形成橙色荧光探针的比率荧光探针。加入系列梯度质量浓度（2~100 mg/L）的氰化物于探针中，混合均匀后立即置于比色皿中，通过便携式装置拍照获得RG值，制作氰化物质量浓度-G/R的标准曲线（10~100 mg/L）。为了进一步探究AuNCs-FL探针对氰化物的分析性能，将其与单发射AuNCs体系对氰化物的荧光响应进行对比，将系列梯度质量浓度（2~100 mg/L）的氰化物加入20 µL AuNCs体系中，以不含氰化物的反应溶液作为空白样品。其中，检出限（limit of detection，LOD）由空白样品测定值的标准偏差（standard deviation，SD）与校准曲线斜率的比值计算获得，在重复测定11次空白样品后，取其测定结果的SD，并代入公式LOD=3×SD/k求得，其中k为标准曲线的斜率。对于未知样品，通过自编小程序直接读取其荧光图片，手机可自动输出氰化物浓度值。为确保分析方法的可靠性，对3个质量浓度（40、60、80 mg/L）氰化物进行了3次重复测定，通过计算平行测定样品结果的相对标准偏差（relative standard deviation，RSD）评估精密度（重现性）。抗干扰实验中考察了硫化物和硫代硫酸盐浓度达到400 mg/L时对探针荧光变化的影响。检测样品时用加标回收率评价方法的准确度，回收率=（检测值-加标值）/加标值×100%。

1.5 实际样品检测

取0.05 mg的白糖、淀粉和泥土于离心管中，加入2 mL超纯水，旋涡振荡10 min。随后将样品以2 795×g离心5 min，取上清液，用0.45 μm水系滤膜过滤样品，将得到的样品直接加入探针中。为了验证本方法在实际样品基质中的准确性与可靠性，本研究还进行了加标回收实验，通过向阴性样品（白糖、淀粉和泥土）中加入已知质量浓度（30 mg/L）的氰化物，重复上述步骤完成提取和检测。

2 结果与讨论

2.1 AuNCs光谱表征

采用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对合成的AuNCs进行光学性质表征，结果如图2所示。AuNCs在280 nm处呈现强吸收峰（图2A），归属于BSA中氨基酸残留（色氨酸、酪氨酸）的π-π*跃迁[17]。300~400 nm较弱的吸收性质证明了AuNCs的形成，而在可见光区未观察到明显的等离子体共振吸收峰，说明合成的AuNCs粒径较小（<2 nm），金原子以非晶态团簇形式存在[17-18，20]。荧光光谱分析结果（图2B）显示，AuNCs具有较宽的激发光谱，在365 nm紫外光激发下产生最大发射波长为660 nm的近红外荧光，发射峰半峰宽约为120 nm，符合金属团簇的宽发射特征[17-18]。以上结果表明，已成功合成红色荧光AuNCs，可用于后续传感应用。

图2

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图2   AuNCs的光谱表征图像

A：AuNCs的紫外-可见吸收光谱图；B：AuNCs的激发和发射光谱图。右上方插图分别为AuNCs在白光和紫外光下的实物图。

Fig. 2   Spectral characterization images of AuNCs


2.2 构建比率荧光探针

据报道[17]，CN-能够与Au通过强共价键形成非常稳定的Au（CN）2配合物。在AuNCs体系中，CN-通过与AuNCs表面的Au原子发生特异性配位反应，破坏其电子结构及表面钝化层，导致AuNCs解体与荧光淬灭。从获得的荧光光谱来看（图3A），随着氰化物质量浓度的逐渐升高，AuNCs在660 nm处的红色荧光逐渐淬灭。该现象与文献[17]报道一致，AuNCs被刻蚀导致团簇尺寸减小或是核壳结构解体，从而促使荧光强度下降。当AuNCs与CN-反应时，其吸收光谱的变化直接反映了AuNCs结构解体和化学转化的动态过程。如图3B所示，AuNCs在260 nm处的吸收峰强度有降低，表明配体解吸和金属核心溶解。实际应用中，淬灭体系容易受到环境基质的影响，存在灵敏度差和抗基质干扰能力弱等缺陷[16-18]。为进一步提高荧光探针传感的准确性和可靠性，本研究体系选择绿色荧光染料FL作为内参，构建AuNCs-FL比率荧光传感探针。在比率荧光探针的设计中，内参信号需在检测过程中保持恒定，不受目标物和环境的影响。如图3C所示，FL的荧光强度在碱性条件或存在氰化物时均未发生显著变化，因此可以作为内参提供自校准信号以消除环境与仪器的影响[14，22]。AuNCs-FL探针的荧光光谱表征如图3D所示，515 nm和660 nm处的荧光归属于FL和AuNCs的特征发射，当探针体系中加入氰化物时，515 nm处的荧光强度未观察到明显改变，660 nm附近的荧光强度显著下降，且下降程度随着氰化物质量浓度增加而增加。因此，采用AuNCs-FL比率荧光探针实现氰化物的检测是可行的。利用便携式荧光读取装置对探针进行即时拍照，获得探针从橙色到绿色的显著荧光变化，可实现氰化物的现场即时检测。

图3

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图3   所构建比率荧光探针的光谱表征图像

A：AuNCs和氰化物反应前后的荧光光谱图；B：AuNCs和氰化物反应前后的紫外-可见吸收光谱图；C：FL与NaOH和氰化物共存时的荧光光谱图；D：AuNCs-FL探针与氰化物反应的荧光光谱图。

Fig. 3   Spectral characterization images of the constructed ratiometric fluorescent probe


2.3 探针条件优化

比率探针的双发射信号强度比直接影响检测的动态范围和可视化效果[14，17]，故采用自制的便携式荧光读取装置记录荧光颜色，并利用自编小程序读取RGB值。为了进一步提高探针对氰化物的分析性能，本系统优化了AuNCs-FL与氰化物的反应时间和两者的体积比等参数，结果见图4。

图4

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图4   AuNCs-FL探针与氰化物反应条件的优化

A：探针与氰化物反应不同时间的荧光图像；B：探针与氰化物反应不同时间的ΔG/R值折线图；C：AuNCs与FL不同体积比获得的荧光图像；D：AuNCs与FL在不同体积比时的ΔG/R值折线图。

Fig. 4   Optimization of reaction conditions for the AuNCs-FL probe and cyanide


为更好地适应氰化物的快速检测，探针短时间内的响应至关重要。由AuNCs-FL探针与氰化物反应不同时间的荧光图（图4A）可以看出，当氰化物质量浓度为40 mg/L时，探针荧光经历从橙色到棕色的转变，表明CN-对AuNCs的刻蚀反应可立即进行[18]；当氰化物质量浓度为80 mg/L时，立即检测的荧光呈暗棕色，反应时间增加到5 min时，荧光变为暗绿色；当氰化物质量浓度为100 mg/L时，随着反应时间的增加，荧光逐渐变为亮绿色，表明高浓度的氰化物与探针完全反应需要更长的反应时间。从图4B可以看出，随着氰化物质量浓度和反应时间的增加，ΔG/R变化增大，综合考虑探针的实用性和检测效率，选择反应时间为2 min。

如图4C所示，当AuNCs与FL的体积比从5∶1逐渐降低至1∶1时，探针的空白信号颜色由红色（AuNCs主导）经橙色过渡至亮黄色（FL主导）；加入氰化物后，探针荧光颜色由暗红色逐渐转变为亮绿色（FL荧光显现）。当两者中AuNCs比例较高时（5∶1、4∶1和2.5∶1），探针荧光颜色变化不明显，这是由于AuNCs含量过高时，尽管氰化物能淬灭一定量的AuNCs，但红色荧光仍占主导，导致探针与空白对比荧光变化不显著。随着AuNCs占比下降，可以看出探针的荧光发生明显变化，从黄棕色（2.5∶1）变为亮绿色（2∶1），其中两者比例为1∶1时，探针呈现FL的亮绿色，表明AuNCs已淬灭完全。从图4D可以看出，随着AuNCs占比的减小，ΔG/R变化增加，即氰化物加入前后荧光变化更大，考虑AuNCs含量与氰化物分析的灵敏度呈正相关。但AuNCs含量过低会导致探针对氰化物的响应浓度范围过低[18]，因此，综合考虑选择AuNCs与FL的体积比为2∶1。

2.4 探针性能分析

基于上述实验获得的最佳条件，比较AuNCs-FL探针以及单发射AuNCs体系对氰化物的荧光响应，结果如图5所示。随着氰化物质量浓度的增加，AuNCs-FL探针的荧光呈现从棕色到绿色的转变，值得注意的是，当氰化物质量浓度为5 mg/L时可看到明显的荧光变化，相比之下，AuNCs对10 mg/L的氰化物才有明显的荧光变化；当氰化物质量浓度大于50 mg/L时，AuNCs已淬灭完全，而AuNCs-FL探针响应的氰化物质量浓度范围可拓展至100 mg/L，表明该比率探针对氰化物的分析传感具有较好的可视化检出限与较宽的响应范围，结合便携式荧光读取装置可实现氰化物的半定量分析[14，22]。

图5

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图5   单一AuNCs、FL以及AuNCs-FL与系列质量浓度氰化物反应后的荧光图像

Fig. 5   Fluorescence images of single AuNCs， FL，as well as AuNCs-FL after reacting with cyanideat a series of mass concentrations


通过分析荧光图像的R值与G值，制得氰化物响应的标准曲线（图6）。绿色和红色通道的比值（G/R）在10~100 mg/L范围内与氰化物呈现良好的线性关系，拟合系数优于0.99，并得到LOD为3.4 mg/L（52.3 μmol/L）。与现有的荧光分析方法[17，23-32]进行对比（表1），虽然该比率探针的LOD比其他探针都高，但该探针反应快速（时间为2 min）。结合便携式荧光读取装置和自编小程序，整个过程（加样、反应和荧光读取）仅需3 min，即可完成对氰化物的准确定量分析。此外，现有的探针往往涉及复杂的荧光染料设计及合成过程，本研究提出的AuNCs-FL具有成本低和操作简易的特性。为确保分析方法的可靠性，本研究对3个质量浓度（40、60、80 mg/L）氰化物进行了重复测定，AuNCs-FL探针的荧光在同一质量浓度上呈现相似的显色（图7A），通过计算手机浓度输出值，得到氰化物在3个质量浓度下平行3次实验的RSD小于3.2%。表明该方法具有良好的重现性，能够满足定量分析的要求[33]。在抗干扰实验中，考察了常见干扰物（硫化物和硫代硫酸盐）对检测体系的影响。结果（图7B）表明，当硫化物和硫代硫酸盐的质量浓度为400 mg/L时，探针的荧光响应未发生显著变化，证明该方法对氰化物的检测具有高度特异性。与现有商品化试剂盒的比色法相比，本方法能够有效克服硫化物和硫代硫酸盐的干扰。

图6

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图6   氰化物质量浓度-G/R的标准曲线

Fig. 6   Standard curve of cyanide massconcentration versus G/R ratio


表1   本方法与其他氰化物荧光分析方法的性能对比

Tab. 1  Performance comparison between this method and other fluorescent analysis methods for cyanide

氰化物荧光分析方法检出限反应时间便携式检测装置数据来源
碳点-AuNCs法0.15 μmol/L-无[17]
香豆素探针法0.22 μmol/L-无[23]
氰乙烯基探针法12.4 nmol/L30 s无[24]
三重荧光探针法45 nmol/L>13 min无[25]
Benzo-Hemicyanine法0.43 μmol/L-无[26]
罗丹明B衍生物法0.33 μmol/L30 min无[27]
Hg-石墨烯量子点法3.1 μmol/L5 min无[28]
Calixarene法0.115 μmol/L-无[29]
HBT-Br-thiazolium法1.79 μmol/L2 min试纸[30]
三苯胺有机探针法36 nmol/L4 min试纸[31]
聚集诱导发光活性分子法6.17 nmol/L-试纸[32]
AuNCs-FL法52.3 μmol/L2 min便携式装置（可读数）本研究

注：“-”表示无数据。

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图7

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图7   本方法检测氰化物的性能分析结果

A：重现性分析结果；B：硫化物和硫代硫酸物的干扰实验结果。

Fig. 7   Results of performance analysis forcyanide using this method


2.5 样品分析

在验证方法的可行性后，本研究进一步选取白糖、淀粉和泥土3种体外检材验证本方法对实际样品检测的可行性。检材经过预处理后，直接加入探针溶液，经检测，3种检材的荧光结果与探针的荧光结果区别不大（图8），表明该探针在这3种检材中无明显的基质干扰。通过加标回收实验结果可知，白糖和泥土两种检材得到的荧光结果与探针加标的荧光结果区别不大，相比之下，淀粉加标样品荧光偏橙。通过便携式装置得到白糖、淀粉和泥土中氰化物加标回收率在86.7%~102.3%，RSD≤4.5%（表2），表明本方法在实际样品的检测中具有较好的准确性和稳定性。

图8

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图8   3种样品加入氰化物前后的荧光图像

Fig. 8   Fluorescence images of three types of samplesbefore and after the addition of cyanide


表2   3种样品氰化物加标后的检测值和回收率

Tab. 2  Detection values and recovery rates of three types of samples spiked with cyanide

样品氰化物加标质量浓度/（mg·L-1）检测值/（x¯±s，mg·L-1）回收率/%RSD/%
白糖3030.7±0.6102.31.2
淀粉3026.0±1.886.74.5
泥土3029.9±2.299.74.4

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2.6 小结

本研究成功构建了一种基于BSA稳定的AuNCs-FL比率荧光探针，可用于氰化物的快速检测（3 min内完成检测）。该探针基于Au-CN的特异性配位，能有效避免现有比色法中易受硫化物干扰的问题。参比染料FL能显著提升方法的灵敏度和线性范围，增强了方法的实用性。构建的便携式荧光读取装置可实现现场准确定量分析，弥补了传统试纸条半定量的不足，且探针制备工艺简单，单次检测成本低廉（<10元），可作为氰化物中毒案件中相关体外检材的现场快速筛查与定量工具。

参考文献

廖林川. 法医毒物分析[M].5版.北京：人民卫生出版社，2016：119-121.

[本文引用: 1]

LIAO L C. Forensic toxicological analysis[M]. 5th ed. Beijing： People’s Medical Publishing House，2016：119-121.

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