一种用于水体中阿莫西林抗生素现场快速检测的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于水体中阿莫西林抗生素现场快速检测的方法。其包括以下步骤：(1)通过电化学方法在丝网印刷电极的表面合成铜金属有机骨架Cu‑MOFs；(2)在Cu‑MOFs的表面通过原位生长法合成Ag/Cu‑BTC复合纳米材料；(3)将待测水体中阿莫西林抗生素富集在Ag/Cu‑BTC；(4)利用便携式拉曼光谱仪检测富集的阿莫西林，从而对待测水体中阿莫西林进行定性和定量分析检测。本发明专利技术不仅具有分析快速、灵敏度高、样品用量少、应用范围广、操作简便和携带方便等特点；本发明专利技术制备的SERS基底形貌可控，具有较多的SERS活性热点，可实现对水体中阿莫西林抗生素的分析检测，检测限为1.8×10

【技术实现步骤摘要】
一种用于水体中阿莫西林抗生素现场快速检测的方法
本专利技术属于表面增强拉曼光谱分析
，具体的说，涉及一种用于水体中阿莫西林抗生素现场快速检测的方法。
技术介绍
抗生素经常用于人类和动物疾病的治疗，但是，水生环境如废水，地下水，地表水，甚至饮用水中的抗生素残留，造成了不良的健康影响。因此，有效的分析方法的发展需求越来越大，以便快速和灵敏地鉴定并量化水中的抗生素。常规的抗生素检测策略是色谱法和酶联免疫吸附检测(ELISA)。近年来，中国专利(公开号CN107589212A)采用高效液相色谱法对阿莫西林进行分析检测，虽然检测结果准确度高，然而，色谱方法需要复杂和耗时的预处理程序；ELISA方法不容易适应在实际样品中检测不同的抗生素需要的额外的抗体。环境中的抗生素的分析是一个难题，因为通常要分析任务复杂度高和低浓度的目标环境样品中的分析物。因此，亟待建立一种原位快速高效检测抗生素的方法。表面增强拉曼散射(SERS)是指当一些分子被吸附到某些粗糙金属(Au、Ag、Cu等)表面时，它们的拉曼散射强度会增加104～106倍。由于SERS技术快速灵敏的特点，广泛用于食品安全、生物检测等方面。为了提高SERS检测灵敏度，最近广泛的研究集中于优化SERS基底的结构。目前已经在制造SERS基底上进行了许多努力使其具有更好的可控性。但是，大部分传统的基于金属的SERS基底不能地重复使用，这是一个严重的缺点。因此，近年来的研究一直在进行专注于开发可再生的SERS基底。然而，迄今为止报道的可重复使用的SERS基底是基于随机金属颗粒或颗粒无序排列。无法同时实现对抗生素的快速灵敏检测，提高基底的稳定性和基底的重复使用。所以对分析物的SERS信号有极大增强的和高稳定性和重复性基底的发展有待进一步提高。在丝网印刷电极上通过电化学方法合成Cu-MOF，然后通过原位生长法合成Ag纳米粒子，从而实现水体中阿莫西林抗生素的现场快速检测。该方法可以合成出形貌可控的SERS基底，具有检测灵敏度高和选择性好等特点，有望进一步应用于环境分析检测领域。
技术实现思路
为了解决上述现有技术方案中的不足，本专利技术提供了一种用于水体中阿莫西林抗生素现场快速检测的方法。本专利技术方法能高选择性、快速、灵敏的分析水体中的阿莫西林。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术提供一种用于水体中阿莫西林抗生素现场快速检测的方法，包括以下步骤：(1)通过电化学方法在丝网印刷电极的表面合成铜金属有机骨架Cu-MOFs；(2)在铜金属有机骨架Cu-MOFs的表面通过原位生长法合成Ag/Cu-BTC复合纳米材料；(3)将待测水体中阿莫西林抗生素富集在Ag/Cu-BTC复合纳米材料上；(4)利用便携式拉曼光谱仪检测富集的阿莫西林，获得样品的SERS图谱，与阿莫西林固体的图谱对照，从而对待测水体中阿莫西林进行定性和定量分析检测。本专利技术中，步骤(1)中，铜金属有机骨架Cu-MOFs的合成方法如下：利用电化学工作站，使用三电极体系，电极为丝网印刷电极，电解液为Cu(NO3)2·3H2O、均苯三甲酸H3BTC和三乙胺盐酸盐Et3NHCl的混合溶液，采用i-t法，施加-1.2～-1.6V的电压，电化学反应15～25min；取出电极干燥，即得到Cu-BTC金属有机骨架。本专利技术中，步骤(2)中，银纳米粒子Ag/Cu-MOFs的合成方法如下：以3-氨丙基三羟基硅烷作为连接剂，将硝酸银在金属有机骨架Cu-BTC上通过腐殖酸原位还原为银纳米粒子AgNPs，得到Ag/Cu-BTC复合纳米材料。本专利技术中，步骤(3)中，通过滴加方式，将待测水体滴加到Ag/Cu-BTC复合纳米材料上。本专利技术中，步骤(4)中，使用便携式拉曼光谱仪进行检测时，激发波长为785nm，积分时间为10s。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：1、通过电化学方法和原位合成法，合成贵金属金属有机骨架Ag/Cu-BTC复合材料，得到形貌可控的SERS基底，Ag/Cu-BTC复合材料基底不仅可以实现重复利用，而且稳定性高，可以消除其他物质的干扰，提高阿莫西林的检测灵敏度；2、贵金属金属有机骨架Ag/Cu-BTC复合材料作为SESR基底，可以消除其他物质的干扰，提高阿莫西林分析检测的灵敏度，该法具有操作简便、应用范围广泛、快速高效和便于携带等特点，而且样品用量少，满足了痕量检测的需求；3、通过电化学方法和原位合成法，可实现对水体中阿莫西林的现场快速定性和半定量检测，阿莫西林的检测限为1.8×10-10M。附图说明图1是本专利技术实施例中合成的Cu-BTC金属有机骨架的SEM图。图2是本专利技术实施例中合成的Ag/Cu-BTC复合材料的SEM图。图3是本专利技术实施例中阿莫西林固体的SERS图谱。图4是本专利技术实施例中Ag/Cu-BTCSESR基底增强不同浓度阿莫西林的SERS图谱，图中所示标记(五角星)为阿莫西林的图谱特征峰。图5是阿莫西林的标准品浓度与特征峰强度(1588±2cm-1)线性关系示意图。图6是本专利技术实施例的检测方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行详细介绍。实施例1：Ag/Cu-BTC复合材料检测阿莫西林(1)电化学方法合成Cu-BTC金属有机骨架：利用电化学工作站，使用三电极体系，电极为丝网印刷电极，采用i-t法，取2mL50mmoL/L的Cu(NO3)2·3H2O、3.5mL20mmoL/L的H3BTC，3.5mL20mmoL/L的Et3NHCl加入电解池中，电极为丝网印刷电极，施加-1.3V的电压，电化学反应20分钟。取出电极并在50℃下干燥30min，即得到Cu-BTC金属有机骨架(图1)。(2)原位生长法合成银纳米粒子：在上述步骤(1)中合成好的Cu-BTC金属有机骨架上滴加10μL20mmoL/L的3-氨丙基三羟基硅烷，室温(25℃～28℃)下静置5min，然后将Cu-BTC金属有机骨架放入含2mL0.1moL/L硝酸银溶液的表面皿中，然后加入100μL0.01moL/L的腐殖酸，室温(25℃～28℃)下原位生长30min，从而得到Ag/Cu-BTC复合纳米材料(图2)。(3)SERS检测阿莫西林：取10μL阿莫西林标准溶液滴加在Ag/Cu-BTC的表面上，采用便携式拉曼光谱仪进行拉曼信号的检测，激发波长为785nm，积分时间为10s，获得样品的SERS图谱，与阿莫西林固体的图谱对照(图3)，从而实现阿莫西林的检测。配制不同浓度的阿莫西林标准溶液，采用便携式拉光谱仪，以Ag/Cu-BTC作为SERS基底，检测其光谱信号，采用拉曼光谱峰1178±2cm-1、1588±2cm-1作为判定阿莫西林的特征峰。随着待测溶液中阿莫西林的浓度逐渐加大(1.0×10-7M(mol/L)～1.0×10-3M(mol/L))，拉曼光谱图中1178±2cm-1、1588±2cm-1两处的特征峰强度随之逐渐增大(图4)，选择以1588±2cm-1对应峰强度结合线性曲线(图5)可对阿莫西林的含量进行计算，根据阿莫西林的浓度与拉曼信号强度之间的线性关系，检测限(DL)根据3倍测定空白标准偏差(δ)与线性曲线斜率(k)的比值计算得到，即DL＝3δ/k，可得到阿莫西林的检测限，其检测限为1.8×10-10M。实施例2：检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水体中阿莫西林抗生素现场快速检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过电化学方法在丝网印刷电极的表面合成铜金属有机骨架Cu‑MOFs；(2)在铜金属有机骨架Cu‑MOFs的表面通过原位生长法合成Ag/Cu‑BTC复合纳米材料；(3)将待测水体中阿莫西林抗生素富集在Ag/Cu‑BTC复合纳米材料上；(4)利用便携式拉曼光谱仪检测富集的阿莫西林，获得样品的SERS图谱，与阿莫西林固体的图谱对照，从而对待测水体中阿莫西林进行定性和定量分析检测。

【技术特征摘要】
1.一种用于水体中阿莫西林抗生素现场快速检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过电化学方法在丝网印刷电极的表面合成铜金属有机骨架Cu-MOFs；(2)在铜金属有机骨架Cu-MOFs的表面通过原位生长法合成Ag/Cu-BTC复合纳米材料；(3)将待测水体中阿莫西林抗生素富集在Ag/Cu-BTC复合纳米材料上；(4)利用便携式拉曼光谱仪检测富集的阿莫西林，获得样品的SERS图谱，与阿莫西林固体的图谱对照，从而对待测水体中阿莫西林进行定性和定量分析检测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，铜金属有机骨架Cu-MOFs的合成方法如下：利用电化学工作站，使用三电极体系，电极为丝网印刷电极，电解液为Cu(NO3)2·3H2O、均苯三甲酸H3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丹，段化珍，邓维，曹秀开，张钦梅，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31