ZIF-8包覆金纳米簇复合材料的应用、有机磷的检测方法技术

本发明专利技术公开了ZIF

【技术实现步骤摘要】
ZIF
‑
8包覆金纳米簇复合材料的应用、有机磷的检测方法


[0001]本专利技术涉及农药检测
，尤其涉及ZIF
‑
8包覆金纳米簇复合材料的应用、有机磷的检测方法。

技术介绍

[0002]在现代农业中，农药因其在农作物增收及病虫害防治方面具有十分显著的效果，在农林业方面得到了大规模的应用。其中，有机磷农药(OPs)是农药行业发展的主体，因其可以高效的灭杀各种害虫，能有效地防治病虫害，提高农作物产量，被广泛运用于农业生产中，是目前使用率最高的农药品类之一。然而，OPs的滥用也引起了水资源、蔬果和加工食品等的污染，对生态环境和人类健康造成极大的危害。OPs由于对血液和组织中普遍存在的乙酰胆碱酯酶(AChE)会造成不可逆的抑制作用而对大多数动物具有毒性，当AChE的活性被抑制后，会导致哺乳动物的神经递质乙酰胆碱蓄积，使得中枢神经系统受到严重干扰，引起帕金森氏症、阿尔茨海默氏症等各种神经系统疾病，甚至造成死亡。因此，快速测定OPs并对其进行可靠的定量，对于环境保护、食品安全、人体健康等方面具有重要的现实意义。
[0003]目前国内外报道的OPs的检测技术以色谱法和免疫分析法等为主，这些方法虽然灵敏度高、可信度强，但仍然存在着一些不足，如需要昂贵的仪器，耗时的过程和专业培训人员的要求等等，使其应用存在一定的局限性。近年来，荧光检测法因其高灵敏度和高性价比等优点备受青睐，荧光具有独特的发光特性，将光激发与发射相结合，可以降低背景信号的影响并显著提高灵敏度。普通的荧光探针在高浓度时容易发生荧光猝灭效应，但在浓度较稀时荧光较弱。聚集诱导发光(AIE)型荧光探针在聚集状态下发出较强的荧光，已经成为多门学科的交叉研究领域和热门研究领域，在化学传感、生物成像、疾病诊断等方面具有巨大优势。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出ZIF
‑
8包覆金纳米簇(AuNCs)复合材料在有机磷检测中的应用，ZIF
‑
8包覆AuNCs复合材料能够通过荧光信号对有机磷进行检测，灵敏度高、检测限低。
[0005]同时，本专利技术还提供一种有机磷的检测方法。
[0006]具体地，本专利技术采取如下的技术方案：
[0007]本专利技术的第一方面是提供ZIF
‑
8包覆AuNCs复合材料在有机磷检测中的应用，所述ZIF
‑
8包覆AuNCs复合材料包括ZIF
‑
8和AuNCs，所述AuNCs被包覆于ZIF
‑
8的框架内。
[0008]根据本专利技术第一方面的应用，至少具有如下有益效果：
[0009]ZIF
‑
8包覆AuNCs复合材料中，AuNCs被限制在ZIF
‑
8的框架内，由于AuNCs的运动被限制，能够表现出聚集诱导发光效应，产生荧光，利用有机磷该荧光的影响可实现对有机磷的荧光检测。
[0010]在本专利技术的一些实施方式中，所述AuNCs与ZIF
‑
8中的Zn
2+
的摩尔比为1：5～15，优
选1：8～12。
[0011]在本专利技术的一些实施方式中，所述被包覆于ZIF
‑
8的框架内的AuNCs的粒径为50～80nm。
[0012]在本专利技术的一些实施方式中，所述ZIF
‑
8包覆AuNCs复合材料的制备方法包括如下步骤：将AuNCs和水溶性锌盐、2
‑
甲基咪唑分散于甲醇或甲醇水溶液中，反应得到ZIF
‑
8包覆AuNCs复合材料。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，所述AuNCs的制备方法为，将水溶性金化合物与还原剂进行反应，得到AuNCs。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述水溶性金化合物为氯金酸。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，所述还原剂包括光谷甘肽、牛血清白蛋白、半胱氨酸等。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述水溶性金化合物与还原剂的反应温度为60～80℃，优选65～75℃；反应的时间为5～20h，优选10～15h。在反应结束后，对反应得到的溶液进行纯化，得到AuNCs。其中的纯化方法包括透析、超滤中的一种或二者的组合，其中透析过程可采用3000～4000MW的透析袋。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述水溶液中AuNCs的粒径为1～5nm。AuNCs分散于甲醇或甲醇水溶液中会发生明显的聚集，形成较大颗粒。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，所述水溶性锌盐包括硝酸锌及其水合物、硫酸锌及其水合物、氯化锌及其水合物中的任意一种或多种。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，所述AuNCs和水溶性锌盐、2
‑
甲基咪唑的比例为1：5～15：25～35，优选1：8～12：28～32。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，所述AuNCs和水溶性锌盐、2
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甲基咪唑反应的温度为15～35℃，优选20～30℃；反应的时间为20～60min，优选30～50min。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，所述有机磷包括乙酰甲胺磷、草甘磷、马拉硫磷、对硫磷、甲基嘧啶磷、杀螟松磷中的至少一种。
[0022]本专利技术的第二方面是提供一种有机磷的检测方法，包括如下步骤：
[0023]将有机磷溶液与乙酰胆碱酯酶混合、孵化，加入乙酰胆碱后进行进一步孵化，再加入胆碱氧化酶进行孵化，得到孵化液；
[0024]将所述孵化液与ZIF
‑
8包覆AuNCs复合材料混合，孵化后测定所述混合液的荧光强度，根据荧光强度测得有机磷的浓度。
[0025]在本专利技术的检测方法中，ZIF
‑
8包覆AuNCs复合材料中的AuNCs被限制在ZIF
‑
8的框架内，具有聚集诱导发光效应，能够发出强烈的荧光。乙酰胆碱在乙酰胆碱酯酶的作用下酶解产生胆碱，胆碱在胆碱氧化酶作用下产生甜菜碱和H2O2，而H2O2能够将ZIF
‑
8的框架破坏、降解，从而减弱对AuNCs的限制作用，导致荧光强度减弱。而有机磷则可以抑制乙酰胆碱酯酶的活性，导致H2O2减少，对ZIF
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8的分解作用减弱，荧光逐渐恢复。荧光强度与有机磷的浓度相关。因此，可以通过ZIF
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8包覆AuNCs复合材料的荧光强度来检测得到有机磷的浓度。
[0026]在本专利技术的一些实施方式中，所述乙酰胆碱酯酶、乙酰胆碱、胆碱氧化酶和ZIF
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8包覆AuNCs复合材料的比例为1U：10～15mmol：0.5～1.5U：50～100mg。
[0027]在本专利技术的一些实施方式中，所述有机磷的检测方法中，所有的孵化的时间独立
地为5～40min，独立地在pH为4～8，优选pH为6～8的环境中进行，孵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ZIF
‑
8包覆金纳米簇复合材料在有机磷检测中的应用，所述ZIF
‑
8包覆金纳米簇复合材料包括ZIF
‑
8和金纳米簇，所述金纳米簇被包覆于ZIF
‑
8的框架内。2.根据权利要求1所述应用，其特征在于：所述金纳米簇与ZIF
‑
8中的Zn
2+
的摩尔比为1：5～15，优选1：8～12。3.根据权利要求2所述应用，其特征在于：所述被包覆于ZIF
‑
8的框架内的金纳米簇的粒径为50～80nm。4.根据权利要求1所述应用，其特征在于：所述ZIF
‑
8包覆金纳米簇复合材料的制备方法包括如下步骤：将金纳米簇和水溶性锌盐、2
‑
甲基咪唑分散于甲醇中，反应得到ZIF
‑
8包覆金纳米簇复合材料。5.根据权利要求4所述应用，其特征在于：所述金纳米簇的制备方法为，将水溶性金化合物与还原剂进行反应，得到金纳米簇。6.根据权利要求1～5任一项所述应用，其特征在于：所述有机磷包括乙酰甲胺磷、草甘磷、马拉硫磷、对硫磷、甲基嘧啶磷、杀螟松磷中的至少一种。7.一种有机磷的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：将有机磷溶液与乙酰胆碱酯酶混合、孵化，加入乙酰胆碱后进行进一步孵化，再加入胆碱氧化酶进行孵化，得到孵化液；将所述孵化液与ZIF
‑
8包覆金纳米簇复合材料混合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英菊，蔡跃，曹怡然，胡朴丽，刘伟鹏，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：