一种基于铜离子介导的银纳米簇荧光检测草甘膦的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于铜离子介导的银纳米簇荧光检测草甘膦的方法，属于分析化学技术领域。本发明专利技术以不同DNA为模板制备DNA

【技术实现步骤摘要】
一种基于铜离子介导的银纳米簇荧光检测草甘膦的方法


[0001]本专利技术涉及一种基于铜离子介导的银纳米簇荧光检测草甘膦的方法，属于分析化学


技术介绍

[0002]草甘膦(glyphosate)是一种广谱有机磷类除草剂，主要用于农作物种植前的杂草去除。在全球范围内广泛使用，是全球作物保护市场中销售额最大的农药品种。水环境是农药等污染物的重要归宿，农业环境中的草甘膦可通过多种途径进入水体。近年来，在水源中检测到草甘膦残留的现象越来越频繁，在全球范围表层水体中已发现草甘膦的存在。越来越多的证据表明草甘膦及其制剂对非靶标生物同样具有潜在毒性。2017年，国际癌症研究机构(IARC)也将草甘膦归为人体可能致癌物。因此，测定水体中的草甘膦含量十分重要。目前，世界卫生组织设定的饮用水中草甘膦的最大残留量为0.90mg/L。传统应用于检测农药残留的分析方法，例如高效液相色谱(HPLC)、气相色谱
‑
质谱(GC
‑
MS)、毛细管电泳(CE)和电感耦合等离子体质谱法(ICP
‑
MS)等，它们在提供准确检测的同时也存在操作复杂、耗时长、费用高等一些固有问题，这在一定程度上限制了它们的应用。因此，建立简单、快速、灵敏且成本低的草甘膦检测方法已成为日益增长的需求。
[0003]近来，荧光传感器因其具有高选择性、灵敏度和易于原位检测等特点引起了农药检测的极大关注。由于草甘膦分子结构中缺少发色团或荧光团，也没有任何传统的分子识别位点，所以设计一种荧光传感器检测草甘膦具有很大的挑战性。此外，很多有机磷农药本身带负电并且具有抑制酶活的作用从而导致荧光传感器检测草甘膦的特异性也较差。因此，设计一种特异性强的荧光传感器来检测有机磷农药草甘膦是至关重要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于探究DNA模板化的银纳米簇(DNA
‑
Ag NCs)的进一步应用，开发了一种基于DNA
‑
Ag NCs荧光检测农药草甘膦的方法。本专利技术基于图1所示的原理：Cu
2+
可以与DNA中的磷酸根和碱基结合，使得DNA
‑
Ag NCs荧光淬灭；同时还可以与草甘膦分子中存在的膦酰基(
–
PO3H2)和羧基(
–
COOH)与Cu
2+
结合，从而在DNA
‑
Ag NCs和草甘膦之间发生对Cu
2+
捕获的竞争；草甘膦竞争捕获Cu2+，会抑制Cu2+对DNA
‑
Ag NCs的荧光淬灭。基于DNA
‑
Ag NCs荧光变化实现草甘膦农药的超灵敏检测，该专利技术可以用于食品中草甘膦的检测。
[0005]本专利技术的目的是提供一种快速检测草甘膦的方法，所述方法是采用上述基于铜离子介导的DNA
‑
Ag NCs荧光变化模式进行检测，在最优条件下，将Cu(NO3)2溶液与不同浓度的草甘膦室温反应20min，然后加入Mops及DNA
‑
Ag NCs原液，室温反应25min。通过记录混合溶液620nm处荧光强度的变化(激发波长为530nm)完成检测。
[0006]在本专利技术的一种实施方式中，所述方法可用于食品样品中草甘膦的检测。
[0007]一种检测草甘膦的方法，所述方法是利用铜离子介导的DNA
‑
Ag NCs荧光变化进行检测，包括如下过程：
[0008](1)DNA
‑
Ag NCs的制备：将DNA分散在缓冲液中，获得混合溶液；然后加入可溶性银盐，混匀，进行孵育；孵育结束后，加入NaBH4，混匀，避光孵育，结束后，稀释，获得含DNA
‑
Ag NCs的溶液；
[0009](2)Cu
2+
介导DNA
‑
Ag NCs荧光强度变化检测草甘膦：将二价铜离子加入到一系列已知浓度的草甘膦溶液中进行反应；然后加入步骤(1)所得含DNA
‑
Ag NCs的溶液进行反应，分别获得反应液；检测反应液的荧光强度，其中，草甘膦溶液的浓度为0时的荧光强度记作F1，草甘膦溶液的浓度不为0时的荧光强度记作F2，荧光强度变化值为F2‑
F1/F1；利用草甘膦溶液的浓度与F2‑
F1/F1进行线性关联，构建得到检测模型。
[0010]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中，DNA的序列如SEQ ID NO.2所示。
[0011]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中，DNA与可溶性银盐中银离子的摩尔比为1：5
‑
8；具体优选1：6。
[0012]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中，混合溶液的浓度为250μmol/L。
[0013]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中，预先将可溶性银盐配制成4mmol/L的水溶液，然后加入使用。
[0014]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中，加入可溶性银盐进行孵育的时间为20min，温度为4℃。
[0015]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中，预先利用冰水将NaBH4配制成2mmol/L的水溶液，然后加入使用。
[0016]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中，NaBH4与可溶性银盐中银离子的摩尔比为(0.8
‑
1.5)：1；具体优选1：1。
[0017]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中，加入NaBH4进行孵育的时间为3h；温度为室温(20
‑
30℃)；并在避光环境下。
[0018]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中，稀释的倍数为100倍。
[0019]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中，二价铜离子的来源包括Cu(NO3)2溶液。浓度为300nM。
[0020]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中，Cu(NO3)2溶液与草甘膦溶液的体积比为4：1。
[0021]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中，加入步骤(1)所得的DNA
‑
Ag NCs进行反应的过程中，包括加入Mops缓冲液。
[0022]在本专利技术的一种实施方式中，Mops缓冲液的浓度为10mM，pH＝7.5。
[0023]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中，检测反应液在620nm处的荧光强度。
[0024]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中，一系列已知浓度的草甘膦溶液的浓度范围为1
‑
50ng/mL。
[0025]在本专利技术的一种实施方式中，一种基于铜离子介导的银纳米簇荧光检测草甘膦的方法，具体包括如下步骤：
[0026](1)DNA
‑
Ag NCs的制备：
[0027]采用“一步法”合成DNA
‑
Ag NCs，具体方法如下：
[0028]使用的DNA的序列(5
’‑3’
)为ACC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测草甘膦的方法，其特征在于，所述方法包括如下过程：(1)DNA
‑
Ag NCs的制备：将DNA分散在缓冲液中，获得混合溶液；然后加入可溶性银盐，混匀，进行孵育；孵育结束后，加入NaBH4，混匀，避光孵育，结束后，稀释，获得含DNA
‑
Ag NCs的溶液；(2)Cu
2+
介导DNA
‑
Ag NCs荧光强度变化检测草甘膦：将二价铜离子加入到一系列已知浓度的草甘膦溶液中进行反应；然后加入步骤(1)所得含DNA
‑
Ag NCs的溶液进行反应，分别获得反应液；检测反应液的荧光强度，其中，草甘膦溶液的浓度为0时的荧光强度记作F1，草甘膦溶液的浓度不为0时的荧光强度记作F2，荧光强度变化值为F2‑
F1/F1；利用草甘膦溶液的浓度与F2‑
F1/F1进行线性关联，构建得到检测模型。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，DNA的序列如SEQ ID NO.2所示。3.根据权利要求1所述方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭池方，黄秀芳，岳鑫，魏新林，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：