[發明專利]一種基于表面增強拉曼散射技術對多分析物的自分類檢測方法

有效

• 申請號: 201510018812.3
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104535555B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 殷俊;何亞光;史聲宇;吳云柱
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 何梅生

1.一種基于表面增強拉曼散射技術對多分析物的自分類檢測方法，其特征在于按如下步驟進行：

(1)令表面帶有水溶性聚合物PAPAA和拉曼活性分子BGLA的納米金Au@BGLA/PAPAA的溶液為溶液A；令表面帶有水溶性聚合物PPyEAMA和拉曼活性分子NPT的納米金Au@NPT/PPyEAMA的溶液為溶液B；令表面帶有水溶性聚合物PPyAM和拉曼活性分子IR-792的納米金Au@IR-792/PPyAM的溶液為溶液C；在溶液A中Au@BGLA/PAPAA的摩爾濃度、在溶液B中Au@NPT/PPyEAMA的摩爾濃度及在溶液C中Au@IR-792/PPyAM的摩爾濃度皆為50-500nM；

將溶液A、溶液B和溶液C混合，獲得納米金混合溶液探針，在所述納米金混合溶液探針中Au@BGLA/PAPAA、Au@NPT/PPyEAMA和Au@IR-792/PPyAM的摩爾量相等；

所述水溶性聚合物PAPAA的結構式如式(1)所示，所述水溶性聚合物PPyEAMA的結構式如式(2)所示，所述水溶性聚合物PPyAM的結構式如式(3)所示，所述拉曼活性分子BGLA的結構式如式(4)所示，所述拉曼活性分子NPT的結構式如式(5)所示，所述拉曼活性分子IR-792的結構式如式(6)所示：

(2)分別繪制Pb²⁺、Ag⁺和Cu²⁺的濃度與特征拉曼散射峰峰值的標準關系曲線：

以0nM為濃度起點、以50-100nM為濃度梯度，在納米金混合溶液探針中加入Pb²⁺，配制含不同濃度Pb²⁺的納米金混合溶液樣品s個，s≥10；對各樣品進行拉曼散射光譜檢測，獲得各樣品的拉曼散射光譜，確定各樣品在1615cm^-1處的特征拉曼散射峰的峰值；以濃度為橫坐標、以樣品在1615cm^-1處的特征拉曼散射峰的峰值為縱坐標，繪制Pb²⁺的濃度與特征拉曼散射峰峰值的標準關系曲線；

以0nM為濃度起點、以50-100nM為濃度梯度，在納米金混合溶液探針中加入Ag⁺，配制含不同濃度Ag⁺的納米金混合溶液樣品t個，t≥10；對各樣品進行拉曼散射光譜檢測，獲得各樣品的拉曼散射光譜，確定各樣品在365cm^-1處的特征拉曼散射峰的峰值；以濃度為橫坐標、以樣品在365cm^-1處的特征拉曼散射峰的峰值為縱坐標，繪制Ag⁺的濃度與特征拉曼散射峰的峰值的標準關系曲線；

以0nM為濃度起點、以50-100nM為濃度梯度，在納米金混合溶液探針中加入Cu²⁺，配制含不同濃度Cu²⁺的納米金混合溶液樣品r個，r≥10；對各樣品進行拉曼散射光譜檢測，獲得各樣品的拉曼散射光譜，確定各樣品在1023cm^-1處的特征拉曼散射峰的峰值；以濃度為橫坐標、以樣品在1023cm^-1處的特征拉曼散射峰的峰值為縱坐標，繪制Cu²⁺的濃度與特征拉曼散射峰峰值的標準關系曲線；

在三種標準關系曲線的繪制中，拉曼散射光譜檢測的檢測條件相同；

(3)將待測物與納米金混合溶液探針按體積比1:5～20混合獲得混合溶液，然后在與步驟(2)相同的檢測條件下進行拉曼散射光譜檢測，獲得待測物的拉曼散射光譜，從而獲得待測物的特征拉曼散射峰位置，若待測物在1615cm^-1處出現特征拉曼散射峰，則證明待測物中含有Pb²⁺，若待測物在365cm^-1處出現特征拉曼散射峰，則證明待測物中含有Ag⁺，若待測物在1023cm^-1處出現特征拉曼散射峰，則證明待測物中含有Cu²⁺；

(4)若待測物中含有Pb²⁺、Ag⁺和/或Cu²⁺，再根據相應離子所對應的特征拉曼散射峰的峰值，分別與相應的標準關系曲線相比較，確定相應離子在混合溶液中的濃度，然后計算獲得相應離子在待測物中的濃度；

具體的：

所述溶液A按如下方法進行制備：

在氮氣保護下將單體t-BPEA、自由基引發劑2,2'-二巰基雙[1-(2-溴-2-甲基丙酰氧基)]乙烷和DMF加到反應瓶中，然后用氮氣脫氣30min，再加入CuCl和六甲基三亞乙基四胺，獲得混合物；將混合物用氮氣脫氣5min，再在25℃下攪拌反應15h，然后加入乙醚淬滅，使聚合物析出，離心得到固體產物，用乙醚洗滌、真空干燥至恒重，得到P(t-BPEA)；將P(t-BPEA)溶于THF中，在0℃下加入LiOH，反應2h，加入乙醚淬滅，使聚合物析出，離心得到固體產物，用乙醚洗滌、真空干燥至恒重，得到PAPAA-SH；將PAPAA-SH和拉曼活性分子BGLA加入到納米Au溶液中，在室溫下反應24h，將反應物離心去除上清液，得到表面帶有水溶性聚合物PAPAA和拉曼活性分子BGLA的納米金Au@BGLA/PAPAA溶液，對Au@BGLA/PAPAA的溶液加水稀釋至Au@BGLA/PAPAA濃度為50-500nM，即得溶液A；

所述溶液B按如下方法進行制備：

在氮氣保護下將單體PyEAMA、自由基引發劑2,2'-二巰基雙[1-(2-溴-2-甲基丙酰氧基)]乙烷和DMF加到反應瓶中，然后用氮氣脫氣30min，再加入CuCl和六甲基三亞乙基四胺，獲得混合物；將混合物用氮氣脫氣5min，再在25℃下攪拌反應15h，然后加入乙醚淬滅，使聚合物析出，離心得到固體產物，用乙醚洗滌、真空干燥至恒重，得到PPyEAMA；將PPyEAMA溶于THF中，在0℃下加入NaBH₄，反應2h，加入乙醚淬滅，使聚合物析出，離心得到固體產物，用乙醚洗滌、真空干燥至恒重，得到PPyEAMA-SH；將PPyEAMA-SH和拉曼活性分子NPT加入到納米Au溶液中，在室溫下反應24h，將反應物離心去除上清液，得到表面帶有水溶性聚合物PPyEAMA和拉曼活性分子NPT的納米金Au@NPT/PPyEAMA溶液，對Au@NPT/PPyEAMA溶液加水稀釋至Au@NPT/PPyEAMA濃度為50-500nM，即得溶液B；

所述溶液C按如下方法進行制備：

在氮氣保護下將單體PyAM、RAFT試劑二芐基三硫代碳酸酯和DMF加到反應瓶中，用氮氣脫氣30min，在70℃下攪拌反應15h停止，然后加入乙醚淬滅，使產物析出，離心得到固體產物，用乙醚洗滌、真空干燥至恒重，得到PPyAM；將PPyAM溶于THF中，在0℃下緩慢加入NaBH₄，反應2h，加入乙醚淬滅，使聚合物析出，離心得到固體產物，用乙醚洗滌、真空干燥至恒重，得到PPyAM-SH；將PPyAM-SH和拉曼活性分子IR-792加入到納米Au溶液中，在室溫下反應24h，將反應物離心去除上清液，得到表面帶有水溶性聚合物PPyAM和拉曼活性分子IR-792的納米金Au@IR-792/PPyAM溶液，對Au@IR-792/PPyAM溶液加水稀釋至Au@IR-792/PPyAM濃度為50-500nM，即得溶液C。