本研究为PLNPs进一步用于细胞及活体内VC的监测与成像进行了探索，对拓展基于先进功能纳米材料在食品营养学中的研究手段具有重要意义。来自天津科技大学食品营养与安全教育部重点实验室的刘瑶瑶、张咚咚和南开大学医学院的刘敬民以制备的NIR发光的ZGGO∶Cr3＋, Yb3＋, Er3＋PLNPs作为光学信号单元，羟基氧化钴（CoOOH）作为猝灭剂，构建了一种CoOOH-PLNPs光学探针，基于VC对CoOOH的氧化还原反应原理，实现快速对食品中VC的检测。
1. ZGGO∶Cr3＋, Yb3＋, Er3＋ PLNPs的表征
制备的ZGGO∶Cr3＋, Yb3＋, Er3＋PLNPs由于内部掺杂的过渡金属Cr3＋离子在200～600 nm波长范围内具有4 个激发峰，分别位于260、405、463 nm和557 nm，其中波长260 nm为主要激发峰。材料在260 nm波长激发条件下，在NIR区的694 nm波长处具有很强的发射。除了强烈的NIR荧光发光外，由余辉衰减曲线可知，ZGGO∶Cr3＋, Yb3＋, Er3＋纳米粒子具有超长的余辉寿命。
2. CoOOH的表征
CoOOH呈现出纳米级的片状，没有特定的形态结构。
当Co2＋与氢氧化钠和次氯酸钠形成CoOOH后，其吸收峰发生了明显的变化，出现了较宽的吸收峰，并在波长260 nm和400 nm处有较大吸收，表明了CoOOH的生成。Co元素在780.22 eV处具有特征结合能。在3424 cm?1处的吸收峰对应的是H2O中OH上氢键的伸缩振动形成；2924 cm?1处的吸收峰为Co2＋与附近的O—H键相互作用。1600 cm?1处的特征吸收峰为CoOOH结构中Co—O双键振动；在587 cm?1处有一个强烈的吸收峰，是Co—O2－与周围氧化物相互作用的峰，属于CoOOH的特征吸收峰。
3. CoOOH-PLNPs纳米探针的表征
3.1 CoOOH-PLNPs扫描电子显微镜及紫外-可见吸收光谱表征
单纯的PLNPs呈现出不同纵横比的纳米颗粒，外表面较为平整。而CoOOH-PLNPs外表面由于CoOOH的形成，可清晰的看出PLNPs表面聚集的片层结构，较为粗糙，表明在PLNPs周围形成了CoOOH。单纯的PLNPs紫外-可见吸收光谱，可以看出ZGGO∶Cr3＋, Yb3＋, Er3＋PLNPs最大吸收波长在260 nm处。而CoOOH-PLNPs不仅在260 nm波长有最大吸收，同时在波长400 nm左右处也有紫外吸收，这与CoOOH在波长400 nm处的吸收相符，进一步说明在PLNPs表面及周围形成了CoOOH。CoOOH分布在PLNPs表面与周围。
3.2 CoOOH- PLNPs的XPS表征和荧光稳定性
谱线1显示Zn2p3在1022.21 eV、Ga3d在20.41 eV、Ge3d在32.70 eV、O1s在531.56 eV处，表明实验所合成的近红外PLNPs主要有Zn、Ga、Ge、O元素组成。
在3 种缓冲溶液中的CoOOH-PLNPs探针的发光并没有显着变化，说明制备的纳米探针具有良好的光学稳定性。
3.3 CoOOH对PLNPs的猝灭机理
ZGGO∶Cr3＋, Yb3＋, Er3＋PLNPs在波长200～600 nm区间具有4 个激发峰，其中波长260 nm为主要激发峰，且PLNPs在650～1000 nm NIR区间的发射峰位于波长694 nm处。而CoOOH在波长200～800 nm之间具有非常宽的紫外吸收，并在波长260 nm和400 nm处有最大吸收峰。ZGGO∶Cr3＋, Yb3＋, Er3＋PLNPs材料的激发和发射光谱均处于CoOOH的整个紫外吸收区间，尤其是PLNPs的4 个激发峰恰好与CoOOH的最大紫外吸收峰具有良好的光谱重叠。
4. CoOOH对PLNPs的猝灭机理
随着CoCl2添加量的增加，在PLNPs周围形成的CoOOH增加，PLNPs的荧光强度逐渐降低，最大猝灭效率可达到95.07%。当CoCl2添加至200 μL时，PLNPs的荧光强度达到最低值，继续增加CoCl2，猝灭程度不再发生变化。
5. CoOOH-PLNPs荧光探针的恢复曲线
F/F0与VC的质量浓度之间存在有良好的线性相关（R2=0.99315），线性范围为0～100 mg/kg。线性方程为F/F0=0.012[VC]＋1.02228，根据3 倍信噪比得到检出限为1.18 mg/kg。以上实验结果表明，CoOOH可以通过VC还原成Co2＋消除IFE效应，使PLNPs的荧光强度得到恢复。将CoOOH-PLNPs离心后的上清液进行紫外-可见光谱扫描，无吸收峰产生。将上述沉淀CoOOH-PLNPs重新分散在超纯水中加入适量VC后离心，取其上清液，进行紫外-可见光谱扫描，发现出现Co2＋的特征吸收峰，可见VC可将PLNPs表面及周围的CoOOH还原为Co2＋。
6. 选择性实验
CoOOH-PLNPs探针对金属离子（Na＋、K＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cr2＋和Cd2＋）、氨基酸（Lys、Cys、Gly、Asp、Val、Arg、Phe和Pro）、还原性小分子物质（GSH、葡萄糖、果糖、NaClO和H2O2）和B族水溶性维生素（VB1、VB3、VB6）没有产生明显的光学响应。说明CoOOH-PLNPs探针对VC具有较高的选择性，能够应用于实际样品的检测。
7. CoOOH-PLNPs探针的实际应用
与高效液相色谱检测结果对比，2 种检测结果具有较好的一致性，无显着性差异（P＜0.05），说明所建立的方法具有很好的实用性。
结 论
CoOOH可有效猝灭PLNPs的发光；VC可通过还原CoOOH使PLNPs的发光得到恢复，且荧光恢复与VC含量具有良好的线性相关性（R2=0.99315），检出限为1.18 mg/kg。用于实际样品猕猴桃、柠檬、草莓中VC的检测，测定结果与高效液相色谱的检测结果具有较好的一致性。此外，合成的ZGGO∶Cr3＋, Yb3＋, Er3＋ PLNPs在近红外区具有超长的余辉性能，测定时无需激发，可进一步用于细胞及活体内VC的监测与成像。
