基于功能化金纳米粒子的新型比色传感器检测毒死蜱制造技术

基于功能化金纳米粒子的新型比色传感器检测毒死蜱的方法，属于分析化学技术领域；其特征在于利用核酸适体的特异性识别及其与金纳米粒子静电吸附作用的优势检测毒死蜱的残留量；检测步骤包括：巯基乙胺修饰的金纳米粒子的合成；通过测定紫外可见吸收光谱观察金纳米粒子、核酸适配体和目标物毒死蜱体系的反应；利用目标物与适配体的特异性结合检测毒死蜱并进行实际样品的检测，该方法可简单、快速、灵敏的检测毒死蜱，并且有很高的灵敏度，为以后的研究、生产、监管等提供了方便。

A novel colorimetric sensor based on functionalized gold nanoparticles for the detection of Chlorpyrifos

The method of functionalized gold nanoparticles new colorimetric sensor for the detection of chlorpyrifos based on chemical analysis, belonging to the technical field; which is characterized in that the residues of chlorpyrifos advantage to detect specific recognition by aptamer and electrostatic adsorption of gold nanoparticles; detection steps include: synthesis of cysteamine modified gold nanoparticles was determined by ultraviolet; visible absorption spectra of gold nanoparticles, observation of aptamer and target system of chlorpyrifos reaction; using the target and specificity of aptamer based detection of chlorpyrifos and detected the actual samples, this method can detect chlorpyrifos is simple, rapid and sensitive, and has very high sensitivity, which provides convenience for the future research production supervision.

【技术实现步骤摘要】

基于功能化金纳米粒子的新型比色传感器检测毒死蜱的方法，属于分析化学

技术介绍
毒死蜱是1965年美国陶氏化学公司研制成功的一种高效光谱杀虫剂，商品名称是乐斯本，它属于杂环类有机磷农药，40年来已成为一种最大吨位的有机磷农药。现在已经被广泛应用于防治水稻、麦类、蔬菜、花卉等作物的害虫。毒死蜱是一种高效、中毒、广谱性有机磷杀虫剂，它的毒性不是很强，但对人体的皮肤有强烈的刺激作用，进入眼中对眼睛也有一定的损伤。少量毒死蜱在高等动物体内可以快速降解为无毒物质。从作用特性上看毒死蜱是属于神经性毒剂，它的杀毒机制是通过抑制生物体内的神经突触AchE的活性，从而导致大量的AchE沉积下来，中断神经传导，最终可以导致神经麻痹，严重时还可导致死亡。目前，国内外关于毒死蜱的检测方法主要有：气相色谱法、酶联免疫法，以及分子印迹技术。气相色谱法能满足分析要求，但所用仪器通常较为昂贵且复杂，对操作人员的仪器操作技能要求比较高，与此同时样品准备耗时长、成本高；酶联免疫法虽然较为快速简单，但抗干扰能力差，对结构类似的化合物可能存在假阳性误差，而且抗体的制备难度大，成本高；分子印迹技术虽然灵敏度高，反应速度快，选择性好，设备简单，但是它对反应条件要求苛刻，所以这项技术仍然处于实验室阶段，并没有广泛应用于实际检测中。因此十分有必要进一步研究灵敏简便、易于操作、选择性高且适用于实际样品快速检测的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是基于功能化金纳米粒子的新型比色传感器检测毒死蜱，利用核酸适体的特异性识别及其与金纳米粒子静电吸附作用的优势，从而提供一种快速检测毒死蜱的方法，达到快速、简单、灵敏的检测毒死蜱的残留量。技术问题：基于功能化金纳米粒子的新型比色传感器检测毒死蜱的方法主要为下述原理：巯基乙胺修饰的金纳米粒子(AuNPs)带正电性，适配体具有带负电的磷酸骨架。分散的金纳米粒子溶液呈现酒红色，当一定量的适配体加入到带正电的金纳米粒子溶液中，由于静电吸附作用，导致金纳米粒子发生团聚，溶液颜色由酒红色变为蓝紫色。当毒死蜱与毒死蜱适配体结合后就会形成适配体复合体，引起适配体的构型发生变化，破坏适配体与金纳米粒子之间的静电吸附作用，金纳米粒子不发生团聚，颜色不改变。据此，可以对毒死蜱进行定量检测。本专利技术的技术方案：包括以下步骤：巯基乙胺修饰的金纳米粒子的合成；通过测定紫外可见吸收光谱观察金纳米粒子、核酸适配体和目标物毒死蜱体系的反应；利用目标物与适配体的特异性结合检测毒死蜱并进行实际样品的检测。(1)巯基乙胺修饰的金纳米粒子的合成在避光的条件下，将400μL巯基乙胺盐酸盐(0.213M)和40mL氯金酸(1.40mM)加入到100mL圆底烧瓶中，在磁力搅拌器上搅拌20min，注意避光，然后边搅拌边迅速加入新配置的NaBH4溶液10mL(10mM)，继续搅拌30min，最终制得酒红色溶液，将所得溶液用0.45μm的微孔滤膜过滤，滤液装入棕色试剂瓶中，在4℃的冰箱中保存，备用。(2)适配体金纳米粒子比色检测毒死蜱方法建立向1.5mL离心管中加入20μL毒死蜱适配体(2nM)然后分别加入1μg/mL不同体积的毒死蜱标准溶液，加入蒸馏水稀释至500μL体系，使得毒死蜱的终浓度分别为1,5,10,20,40,60ng/mL。漩涡混合8min后，再加入60μL金纳米粒子(终浓度为0.077nM)，震荡均匀，反应10min，观察所得到溶液的颜色，并用紫外分光光度计测定溶液的紫外可见吸收光谱，所有实验均在室温下进行。(3)利用目标物与适配体的特异性结合检测毒死蜱向含有60μLAuNPs和2nM核酸适配体的混合体系中，分别加入不同浓度的毒死蜱标准溶液，室温条件下反应8min后，测定该体系的紫外可见吸收光谱，AuNPs在535nm处的吸收值(A535)将随着毒死蜱浓度的不同而发生变化。分别以毒死蜱的浓度与A535为横纵坐标建立标准曲线。所用的毒死蜱的终浓度依次为：1、5、30、50、70、90、100、110ng/mL。本专利技术中，毒死蜱的检出限为0.83ng/mL，线性范围为1-110ng/mL。(4)选择性实验的测定：取7个1.5mL的离心管，编号为a～g，分别依次加入，a～g管(60μLAuNPs、2nM核酸适配体和70ng/mL待测物质，待测物质依次有机磷农药甲胺磷、氨基甲酸酯灭多威、拟除虫菊酯溴氰菊酯和四种结构类似物啶虫脒、阿特拉津、吡虫啉、2,4-D丁酯)，测定体系在400～800nm范围内的紫外可见吸收光谱。(5)实际样品的检测：取苹果进行实际样品的检测称取试样10g(精确到0.01g)于20mL离心管中，加6g无水硫酸钠和30mL乙酸乙酯，均质2min，在5000r/min离心5min，上清液过滤于250mL容量瓶中，残渣加入30mL乙酸乙酯再提取一次，过滤，合并滤液于250mL容量瓶中，备用。如权利要求4所述的方法，加入不同浓度的毒死蜱标准溶液进行测定。本专利技术的有益效果：本专利技术建立了基于功能化金纳米粒子的新型比色传感器检测毒死蜱的方法，该方法简单、快速、灵敏，能够快速检测毒死蜱，为今后的监管提供了方便。附图说明图1不同体系的紫外可见吸收光谱：aAuNPs；bAuNPs和毒死蜱适配体；cAuNPs、毒死蜱、毒死蜱适配体；dAuNPs和毒死蜱图2不同浓度的毒死蜱(1、5、30、50、70、90、100、110ng/mL)存在时金纳米粒子的紫外可见吸收光谱，插图为相应的标准曲线图3体系中加入不同的检测物后A535的变化：a～g管(60μLAuNPs、2nM核酸适配体和70ng/mL待测物质，待测物质依次有机磷农药甲胺磷、氨基甲酸酯灭多威、拟除虫菊酯溴氰菊酯和四种结构类似物啶虫脒、阿特拉津、吡虫啉、2,4-D丁酯)图4金纳米粒子与含有不同浓度的毒死蜱标准液1、5、10、30、50、70、100、150、200、250ng/mg的苹果提取液体系的紫外可见吸收光谱和工作曲线图。具体实施方式巯基乙胺修饰的金纳米粒子的合成材料/试剂：四水合氯金酸(AuCl3·HCl·4H2O)硼氢化钠(NaBH4)巯基乙胺盐酸盐(CS)购于上海国药控股化学试剂有限公司方法：实验所需的所有玻璃器皿用王水浸泡24h，用蒸馏水冲洗，并浸泡24h，烘干备用。巯基乙胺修饰的金纳米粒子合成步骤具体如下：在避光的条件下，将400μL巯基乙胺盐酸盐(0.213M)和40mL氯金酸(1.40mM)加入到100mL圆底烧瓶中，在磁力搅拌器上搅拌20min，注意避光，然后边搅拌边迅速加入新配置的NaBH4溶液10mL(10mM)，继续搅拌30min，最终制得酒红色溶液，将所得溶液用0.45μm的微孔滤膜过滤，滤液装入棕色试剂瓶中，在4℃的冰箱中保存，备用。结果：得到酒红色的巯基乙胺修饰的金纳米粒子溶液由于金纳米粒子溶液的体积会对实验体系产生一定的影响，因此需要研究金纳米粒子的体积的作用效果。材料/试剂：金纳米粒子溶液：自己根据文献合成方法：取6个1.5mL的离心管，标号为a～f，向每个管中加入2nM的毒死蜱适配体，然后再分别加入：40、50、60、70、80、90μL金纳米粒子溶液，反应完全后，测定上述溶液的紫外可见吸收光谱，计算A535的下降值。结果：随本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于功能化金纳米粒子的新型比色传感器检测毒死蜱，其特征是利用核酸适体的特异性识别及其与金纳米粒子静电吸附作用的优势，构建一种新型比色传感器来检测果蔬中毒死蜱的残留，包括以下步骤：巯基乙胺修饰的正电金纳米粒子(CS‑AuNPs)的合成；通过测定紫外可见吸收光谱观察金纳米粒子、核酸适配体和目标物毒死蜱体系的反应；利用目标物与适配体的特异性结合检测毒死蜱并进行实际样品的检测。

【技术特征摘要】
1.基于功能化金纳米粒子的新型比色传感器检测毒死蜱，其特征是利用核酸适体的特异性识别及其与金纳米粒子静电吸附作用的优势，构建一种新型比色传感器来检测果蔬中毒死蜱的残留，包括以下步骤：巯基乙胺修饰的正电金纳米粒子(CS-AuNPs)的合成；通过测定紫外可见吸收光谱观察金纳米粒子、核酸适配体和目标物毒死蜱体系的反应；利用目标物与适配体的特异性结合检测毒死蜱并进行实际样品的检测。2.如权利要求1所述的方法，其中所述巯基乙胺修饰的正电金纳米粒子(CS-AuNPs)的合成步骤如下：在避光的条件下，将400μL巯基乙胺盐酸盐(0.213M)和40mL氯金酸(1.40mM)加入到100mL圆底烧瓶中，在磁力搅拌器上搅拌20min，注意避光，然后边搅拌边迅速加入新配置的NaBH4溶液10mL(10mM)，继续搅拌30min，最终制得酒红色溶液，将所得溶液用0.45μm的微孔滤膜过滤，滤液装入棕色试剂瓶中，在4℃的冰箱中保存，备用。3.如权利要求1所述的方法，其中所述通过测定紫外可见吸收光谱观察金纳米粒子、核酸适配体和目标物毒死蜱体系的反应的步骤如下：向1.5mL离心管中加入20μL毒死蜱适配体(2nM)然后分别加入1μg/mL不同体积的毒死蜱标准溶液，加入蒸馏水稀释至500μL体系，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙春燕，孙蕊，陈宇清，朱嘉威，白泓，童赟，张舒毓，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22