一种快速检测吡蚜酮的方法技术

本发明专利技术公开了一种水溶液体系中吡蚜酮的检测方法，该方法基于吡蚜酮可以与三聚氰胺修饰的金纳米粒子发生特定的氢键作用，导致金纳米粒子表面等离子体的共振发生变化，使金纳米粒子溶液的颜色和紫外可见吸收强度、峰值发生变化，因此直接通过肉眼观察溶液的颜色变化，即可快速检测溶液中是否含有吡蚜酮，具有操作简单、成本低、灵敏度高，适用范围广等优点。该纳米材料可以实现对吡蚜酮的实时、快捷地检测。

【技术实现步骤摘要】
一种快速检测吡蚜酮的方法
本专利技术涉及吡蚜酮的检测技术，尤其涉及一种快速、简便地识别出成分复杂的水溶液中低浓度的吡蚜酮的检测方法。
技术介绍
为减少病虫害提高粮食作物、蔬菜以及水果等产量和品质，化学杀虫剂被广泛应用。然而，残留的杀虫剂会对土壤、水环境和食品等造成污染，给人类的生存发展带来威胁。因此，准确检测杀虫剂的残留引起了人们的广泛重视。吡蚜酮属于吡啶类或三嗪酮类杀虫剂，是全新的非杀生性杀虫剂，最早由瑞士一家公司于1988年开发，该产品对多种作物的刺吸式口器害虫表现出优异的防治效果，而对人、鸟类以及脊椎动物毒性较低。尽管如此，美国国家环境保护机构仍把吡蚜酮列为潜在的致癌物质。过量摄入吡蚜酮会导致头疼、恶心、呕吐等症状，特别是对高血压、心脏病等患者危害更大。我国食品安全标准吡蚜酮的最大摄入量为138nM(0.03mg/kg)。因此，简单快速检测吡蚜酮的残留非常重要。目前检测吡蚜酮的方法主要有高效液相色谱法(HPLC，环境污染与防治,2008,30,40-42；农药学学报,2011,13,547-550)、液相-质谱连用法(J.Agric.FoodChem.2008,56,6851-6856.)、气相色谱法(FoodChem.2014,146,448-454)、电化学法(Anal.Methods,2015,7,9100-9107)、差示脉冲极谱(J.Hazard.Mater.2007,141,700-706)等，这些方法虽然安全可靠，但检测过程复杂，耗费时间长。到目前为止，仅有两篇文献报到了利用金纳米颗粒比色检测吡蚜酮，但是其检测限高、灵敏差，选择性不好(Appl.Mech.Mater.2011,117,958-961；MicroNanoLett.2010,5,304-308)。由于这些检测液合成过程复杂，重复性差，导致实现水溶液的吡蚜酮快速、及时现场检测的方法难以实现。本专利技术针对上述检测方法的不足，采用三聚氰胺修饰金纳米颗粒，基于吡蚜酮诱导修饰后的金纳米颗粒团聚，导致颜色变化，从而实现对吡蚜酮的定量检测。本专利技术的检测方法具有简单、快速、选择性高、灵敏性好等特点。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对上述存在的技术问题，专利技术一种快速、准确和简便检测出水溶液中吡蚜酮的方法，该方法不仅适用于水溶液中吡蚜酮的检测，而且可以用来检测果汁、绿茶溶液中的吡蚜酮。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种检测吡蚜酮的方法，采用三聚氰胺修饰金纳米粒子，制备功能化的金纳米粒子，通过吡蚜酮可以与三聚氰胺发生特定的氢键作用从而引起金纳米粒子的团聚而使得溶液颜色发生变化，引起金纳米粒子表面等离子共振吸收峰的峰位以及吸收强度发生变化(图1)，实现对水溶液中吡蚜酮的快速、简便、准确的检测。本专利技术提供的一种快速检测吡蚜酮的方法，包括如下步骤：(1)在圆底烧瓶中加入一定浓度的氯金酸水溶液，搅拌加热至沸腾，快速加入还原剂，反应一定时间后，制得特定形貌和具有一定大小尺寸的金纳米粒子水溶液；(2)在搅拌的情况下，在步骤(1)制得的金纳米粒子水溶液中逐滴加入一定浓度的三聚氰胺溶液，反应一定时间后即得三聚氰胺修饰的功能化金纳米粒子水溶液；(3)取两份等体积步骤(2)制得的三聚氰胺修饰的功能化金纳米粒子水溶液作为检测液；配制不含吡蚜酮的水溶液作为对比溶液，将对比溶液以及与对比溶液等体积的待检测溶液分别加入两份所述的检测液中，形成第一混合液和第二混合液；(4)对比第二混合液与第一混合液的颜色，若存在颜色变化，则待检测溶液中存在吡蚜酮，若不存在颜色变化，则待检测溶液中不存在吡蚜酮，或者，对比第二混合液与第一混合液的紫外可见吸收强度、峰值，若其紫外可见吸收强度、峰值发生变化，则待检测溶液中存在吡蚜酮，若没有发生变化，则待检测溶液中不存在吡蚜酮。作为优选，如果可以提供能够反映溶液中吡蚜酮浓度与溶液颜色变化关系的图片，那么可以通过本专利技术得到的第二混合液的溶液颜色变化图片与该标准的图片作对比，从而获得第二混合液中吡蚜酮的浓度。该标准的图片获得方法如下：首先按照所述的第二混合液的配制方法配制一系列不同吡蚜酮浓度的水溶液，分别反应一段时间后，观察不同浓度的吡蚜酮引起的金纳米粒子的颜色变化，以此作为比色标准卡。上述方案中，优选地，步骤(1)中所述氯金酸水溶液的浓度为1～5mM，反应时间为10～30min。优选地，步骤(2)中所述三聚氰胺溶液的浓度为1～5μM，反应时间为10～30min。优选地，所述还原剂为硼氢化钠、柠檬酸钠、柠檬酸钾中的一种或者几种。优选地，所述三聚氰胺修饰的功能化金纳米粒子水溶液的pH范围在3～6.5之间。优选地，所述待检测溶液为自来水溶液、湖水溶液或者食物样品经过处理后获得的样品溶液。进一步优选的，所述食物样品经过处理后获得的样品溶液为绿茶或者苹果汁(图2)。综上所述，本专利技术提供了一种用于检测水溶液中吡蚜酮的方法，该方法基于团聚机理，利用三聚氰胺可以与金纳米粒子形成Au-N键，而吡蚜酮可以与三聚氰胺发生特定的氢键作用，使得金纳米粒子因团聚而溶液颜色发生变化，引起金纳米粒子表面等离子共振吸收峰的峰位以及吸收强度发生变化(图1)，因此，直接利用肉眼和紫外可见分光光度进行判定，即可快速地检测出溶液中是否含有吡蚜酮，实现对溶液中吡蚜酮的快速、简便、实时检测。优选的，所述参加反应的物质是化学纯。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术提供的吡蚜酮的检测方法操作简单方便、检测快速、成本低廉、灵敏度高并且可以在现场实地操作，适用于食品安全的快速检测，监测生活用水和经过处理后获得的各种水样中吡蚜酮的检测，具有广泛的应用价值。附图说明图1为本专利技术的功能化金纳米粒子水溶液的紫外吸收光谱图；其中(a)为三聚氰胺修饰后的金纳米粒子水溶液紫外吸收光谱；(b)为含有吡蚜酮的三聚氰胺修饰后的金纳米粒子水溶液紫外吸收光谱；图2为自来水、湖水、绿茶和苹果汁溶液中吡蚜酮的检测图片；其中PYM为吡蚜酮的缩写。具体实施方式下面通过具体实施例进一步描述本专利技术，但不限制本专利技术的内容。实施例1(1)三聚氰胺修饰的柠檬酸钠还原的金纳米粒子的制备(a)金纳米颗粒的制备，10mL5mMAuCl3·HCl·4H2O在搅拌条件下加入85mL超纯水中，加热至煮沸，快速加入5mL质量分数为1％的柠檬酸钠溶液，继续加热搅拌至溶液颜色由浅黄色变为无色，最终变为酒红色后，停止加热搅拌，静置冷却至室温，放入4℃的冰箱中保存；(b)取20mL步骤(a)中制备的金纳米粒子水溶液，在搅拌情况下，逐滴滴加4μM的三聚氰胺溶液，继续搅拌10min,即可得三聚氰胺修饰的柠檬酸钠还原的金纳米粒子溶液，并作为检测溶液；(2)溶液中吡蚜酮的检测(a)在步骤(1)制得的检测液中取两份等体积的三聚氰胺修饰的柠檬酸钠还原的金纳米粒子溶液；配制不含吡蚜酮的水溶液作为对比溶液，将对比溶液以及与对比溶液等体积的待检测溶液分别加入所述的两份三聚氰胺修饰的柠檬酸钠还原的金纳米粒子溶液中，形成第一混合液和第二混合液；(b)反应10min后，对比第二混合液与第一混合液的颜色，若存在颜色变化，则待检测溶液中存在吡蚜酮，若不存在颜色变化，则待检测溶液中不存在吡蚜酮，或者，对比第二混合液与第一混合液的紫外可见吸收强度、峰值，若其紫外可见吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速检测吡蚜酮的方法，其特征在于，利用金纳米粒子作为主体，在金纳米离子表面修饰三聚氰胺，制备功能化的金纳米粒子；基于功能化金纳米粒子快速检测吡蚜酮具体的检测步骤如下：(1)在圆底烧瓶中加入一定浓度的氯金酸水溶液，搅拌加热至沸腾，快速加入还原剂，反应一定时间后，制得金纳米粒子水溶液；(2)在搅拌的情况下，在步骤(1)制得的金纳米粒子水溶液中逐滴加入一定浓度的三聚氰胺溶液，反应一定时间后制得三聚氰胺修饰的功能化金纳米粒子水溶液；(3)取两份等体积步骤(2)制得的三聚氰胺修饰的功能化金纳米粒子水溶液作为检测液；配制不含吡蚜酮的水溶液作为对比溶液，将对比溶液以及与对比溶液等体积的待检测溶液分别加入所述的两份检测液中，形成第一混合液和第二混合液；(4)对比第二混合液与第一混合液的颜色，若存在颜色变化，则待检测溶液中存在吡蚜酮，若不存在颜色变化，则待检测溶液中不存在吡蚜酮，或者，对比第二混合液与第一混合液的紫外可见吸收强度、峰值，若其紫外可见吸收强度、峰值发生变化，则待检测溶液中存在吡蚜酮，若没有发生变化，则待检测溶液中不存在吡蚜酮。

【技术特征摘要】
1.一种快速检测吡蚜酮的方法，其特征在于，利用金纳米粒子作为主体，在金纳米离子表面修饰三聚氰胺，制备功能化的金纳米粒子；基于功能化金纳米粒子快速检测吡蚜酮具体的检测步骤如下：(1)在圆底烧瓶中加入一定浓度的氯金酸水溶液，搅拌加热至沸腾，快速加入还原剂，反应一定时间后，制得金纳米粒子水溶液；(2)在搅拌的情况下，在步骤(1)制得的金纳米粒子水溶液中逐滴加入一定浓度的三聚氰胺溶液，反应一定时间后制得三聚氰胺修饰的功能化金纳米粒子水溶液；(3)取两份等体积步骤(2)制得的三聚氰胺修饰的功能化金纳米粒子水溶液作为检测液；配制不含吡蚜酮的水溶液作为对比溶液，将对比溶液以及与对比溶液等体积的待检测溶液分别加入所述的两份检测液中，形成第一混合液和第二混合液；(4)对比第二混合液与第一混合液的颜色，若存在颜色变化，则待检测溶液中存在吡蚜酮，若不存在颜色变化，则待检测溶液中不存在吡蚜酮，或者，对比第二混合液与第一混合液的紫外可见吸收强度、峰值，若其紫外可见吸收强...

【专利技术属性】
技术研发人员：李星，康晶燕，吴爱国，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33