[發明專利]一種雙重信號增強的表面增強拉曼光譜檢測硫酸卡那霉素的方法

有效

• 申請號: 202110056967.1
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112710649B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 徐志祥;王汐沫;陳晨;徐龍華;孔非凡
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 薛鵬喜

本發明公開了一種雙重信號增強的表面增強拉曼光譜檢測硫酸卡那霉素的方法，屬于食品安全檢測技術領域。本發明以可控表面等離子體共振峰的金納米棒作為拉曼基底，結合金屬摻雜碳量子點催化的聯級氧化還原反應和核酸適配體控制的開關結構，建立了雙重增強拉曼信號的硫酸卡那霉素檢測體系，進一步提高了檢測硫酸卡那霉素的靈敏度。本發明檢出限低，特異性好，簡便快速，適用于食品中硫酸卡那霉素的超靈敏檢測。

技術領域

本發明涉及食品安全檢測技術領域，具體涉及一種雙重信號增強的表面增強拉曼光譜檢測硫酸卡那霉素的方法。

背景技術

隨著人們生活質量的提高，抗生素藥物殘留問題成為廣大消費者關注的焦點問題之一。硫酸卡那霉素是目前食品生產制造業中廣泛用于動物感染性疾病治療的高效能氨基糖苷類抗生素之一，其結構式如下：

硫酸卡那霉素由氨基糖分子和氨基環醇通過醚鍵連接而成，主要通過干擾細菌體內蛋白質的合成從而快速殺滅細菌。殘留于肉蛋奶等食品中的硫酸卡那霉素會蓄積于人體內，長期攝入硫酸卡那霉素超標的食品會出現頭暈，惡心，耳鳴等癥狀，導致體內細菌耐藥性增加并引起腎損傷和聽神經損傷，對人體產生極大的危害。因此，研究食品中硫酸卡那霉素殘留的高效快速檢測方法，提高其靈敏度和選擇性具有十分重要的意義。

目前針對硫酸卡那霉素的常見檢測方法主要有高效液相色譜、色譜-質譜聯用、微生物法、ELISA、毛細管電泳等。其中高效液相色譜及色譜-質譜聯用用于檢測食品中硫酸卡那霉素含量準確可靠，但硫酸卡那霉素缺少發色基團，采用熒光或紫外檢測器進行檢測時需柱前衍生或柱后衍生，故檢測程序較復雜且對實驗人員要求較高；微生物法雖操作簡單、經濟實用，但檢出限較高且只能對有生物活性的物質進行檢測；ELISA具有高特異性、高靈敏度的優點，但抗體制備困難且成本較高；毛細管電泳技術運用于硫酸卡那霉素的檢測分析速度快且所需樣本量少，但重復性差且檢出限高，需要與場放大、固相萃取等技術聯用。因此，食品中硫酸卡那霉素的檢測在低檢出限、高靈敏度、快速可靠方面仍存在挑戰。

表面增強拉曼光譜(SERS)作為一種重要的快速、無損的非彈性散射分析技術，具有單分子靈敏度，有望成為分析食品中硫酸卡那霉素的強大工具。該技術利用拉曼光譜技術對吸附在粗糙貴金屬顆粒表面的樣品進行測量，使樣品的拉曼強度大幅度提高。但在實際分析過程中，SERS信號的采集不僅取決于分析物的濃度，還取決于納米粗糙金屬基底的性能。因此篩選一種等離子體共振峰位置能與拉曼入射光共振耦合的拉曼基底，并結合特異性和靈敏度較高的檢測方法，對分析食品中的硫酸卡那霉素具有重要意義。

發明內容

針對上述現有技術，本發明的目的是提供一種雙重信號增強的表面增強拉曼光譜檢測硫酸卡那霉素的方法。本發明采用三步種子生長法和化學溶解法制備出與拉曼入射光共振耦合的金納米粒子作為拉曼基底，結合金屬摻雜碳量子點催化的聯級氧化還原反應和核酸適配體控制的開關結構，通過上述核酸適配體控制的金屬摻雜碳量子點催化反應開關與尺寸可控金納米基底雙重增強信號，實現了對硫酸卡那霉素的靈敏檢測；而且本發明特異性良好、實驗操作簡單，靈敏度高，適用于食品中硫酸卡那霉素的痕量檢測。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一方面，提供一種雙重信號增強的表面增強拉曼光譜檢測體系，包括：與拉曼入射光共振耦合的金納米棒拉曼基底和核酸適配體控制的金屬摻雜碳量子點催化反應開關；

所述與拉曼入射光共振耦合的金納米棒拉曼基底由如下方法制備而成：

采用種子生長法合成大尺寸金納米棒，然后將合成的大尺寸金納米棒采用溶解液溶解5-10h；所述溶解液為含有十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和HAuCl₄·3H₂O的水溶液；

所述核酸適配體控制的金屬摻雜碳量子點催化反應開關由如下方法制備而成：