[發明專利]一種基于金納米簇-二氧化錳納米片的甲基對氧磷熒光-比色分析方法

在審

• 申請號: 202110272994.2
• 申請日: 2021-03-14
• 公開（公告）號: CN113155816A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 孫春燕;司金雨;李紅霞;畢淑真;鄒睿琦;杜彩溢
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01N21/64;G01N21/31;G01N21/33;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

本發明公開了一種基于金納米簇?二氧化錳納米片的甲基對氧磷熒光?比色方法，通過簡單方法合成了AuNCs?MnO₂復合材料，MnO₂NSs可有效猝滅AuNCs的熒光。硫代乙酰膽堿在乙酰膽堿酯酶的催化下生成硫代膽堿，硫代膽堿可將MnO₂還原生成Mn²⁺，從而失去熒光猝滅能力，AuNCs熒光得以恢復，再通過甲基對氧磷對乙酰膽堿酯酶的不可逆抑制，使體系中AuNCs再次猝滅，從而根據熒光強度的變化構建甲基對氧磷的分析方法。在甲基對氧磷濃度為0.0005～10ng mL^?1范圍時，甲基對氧磷濃度的對數與抑制效率(IE％)有良好的線性關系(R²＝0.992)，檢測限(LOD)為0.00037ng mL^?1。本發明靈敏度高、選擇性較好、抗干擾能力較強，為農藥檢測建立新方法，在環境檢測、食品分析等方面有著巨大應用前景。

技術領域

本發明屬于生物傳感器技術領域，具體涉及一種基于金納米簇(AuNCs)錨定二氧化錳納米片(MnO₂ NSs)復合材料的制備方法，并建立了乙酰膽堿酯酶(AChE)介導的甲基對氧磷熒光-比色檢測分析方法。

背景技術

有機磷農藥因其具有施藥簡單、藥效時間長和殺滅隱藏害蟲等優點，被廣泛應用于現代農產品種植過程中。甲基對硫磷為有機磷農藥的一種，是殺蟲譜廣的高毒殺蟲劑。在空氣中，甲基對硫磷在太陽照射下可氧化成為毒性更強的甲基對氧磷(Methyl-paraoxon，MP)。MP可抑制人體乙酰膽堿酯酶(Acetyl cholinesterase，AChE)的活性，導致乙酰膽堿(Acetylcholine，Ach)積聚，從而增加患神經系統疾病的風險。目前，對毒性更強、潛在危害更大的MP關注較少。因此，對甲基對硫磷代謝產物甲基對氧磷的殘留檢測至關重要。傳統檢測有機磷農藥的方法主要有氣相色譜法、氣相色譜-質譜聯用技術、液相色譜法、液相色譜-質譜聯用技術、膠束電動色譜等，雖然這些方法有檢出限低、準確度高、選擇性好等優點，但也有前處理操作復雜、耗時長、成本高、對檢測人員要求高等缺點，因此很難實現短時大批量檢測。熒光分析方法所具有簡捷、靈敏、快速等獨特優勢，可解決傳統檢測方法存在的缺點，也是有機磷農藥檢測領域的研究熱點。羧基熒光素、羅丹明衍生物等熒光小分子探針和量子點、碳點等熒光納米材料都已應用到有機磷農藥的檢測中，但這些熒光物質存在一些缺點如水溶性差、合成條件苛刻，直接利用這些熒光物質構建的檢測有機磷農藥方法存在選擇性低、靈敏度低等問題。為解決上述問題，利用合成簡單的納米材料構建農藥快速檢測方法成為有效途徑，其原理為利用納米材料猝滅探針熒光，結合材料與有機磷農藥間的作用使熒光恢復，進而實現有機磷農藥檢測。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術存在的操作復雜、靈敏度低等問題，提供了一種金納米簇(AuNCs)錨定二氧化錳納米片(MnO₂ NSs)復合材料的簡單合成方法，將其利用于甲基對氧磷的熒光檢測方法中，并建立熒光-比色雙信號輸出模式，結合AChE的特異響應和甲基對氧磷對AChE的抑制作用引起復合材料的熒光變化，同時伴隨體系顏色發生明顯變化，實現了對甲基對氧磷的快速可視化監測和高效靈敏檢測，為這類傳感器在農藥中的應用提供新方法。

本發明的目的可通過如下技術方案實現：

一種基于金納米簇-二氧化錳納米片的甲基對氧磷熒光-比色方法，其步驟如下：

A、牛血清白蛋白功能化的金納米簇AuNCs的制備：

將HAuCl₄(10mmol L^-1)和BSA(50mg mL^-1)放于37℃溫育10min，按體積比1:1混合，劇烈攪拌2-5min；將NaOH(1mol L^-1)相比于上述混合溶液1:20加入到上述溶液中，于37℃下劇烈攪拌反應12小時，即可獲得黃色AuNCs溶液，通過透析(1kDa)進行純化，冷凍抽干獲得黃色AuNCs粉末，超純水溶解稀釋至0.20mg mL^-1備用。