一种基于SERS使用复合探针检测饮料中葡萄糖的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于SERS使用复合探针检测饮料中葡萄糖的方法，属于分析检测领域。本发明专利技术方法首先将硝酸银溶液与COF材料进行混合加热进行孵育，孵育结束后加入柠檬酸钠溶液进行还原，得到AgNPs@COF基底；得到的AgNPs@COF基底中加入TMB水溶液混合均匀，得到TMB

A method of detecting glucose in beverages using composite probes based on SERS

【技术实现步骤摘要】
±
5cm
‑1处的峰强度衰减率带入步骤(3)的检测模型中，得到待测饮料中葡萄糖的浓度。
[0012]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中硝酸银溶液是硝酸银水溶液，其浓度为200
‑
600mg/L。
[0013]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中硝酸银溶液和COF材料用量比以mg/L计为1：2.5
‑
3.5，进一步优选为1：3。
[0014]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中所述的COF材料的制备方法为：
[0015]在乙酸乙酯溶液中将均苯三甲酰氯(TMC)和对苯二胺(PPD)混合、搅拌，经离心、洗涤、干燥和过滤后得到黄色粉末状的COF材料。
[0016]在本专利技术的一种实施方式中，均苯三甲酰氯(TMC)、对苯二胺(PPD)、乙酸乙酯溶液的用量比为4mmol：3mmol：45mL。
[0017]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中所述的COF材料的制备方法具体为：
[0018]在容器中分别制备得到均苯三甲酰氯(TMC，4mmol)的乙酸乙酯溶液(30mL)和对苯二胺(PPD，3mmol)的乙酸乙酯溶液(15mL)，超声10min，确保均苯三甲酰氯(TMC)和对苯二胺(PPD)完全溶解；在低温0℃
‑
10℃下，在不断搅拌的过程中向均苯三甲酰氯(TMC)的乙酸乙酯溶液中匀速滴加对苯二胺(PPD)的乙酸乙酯溶液；全部滴加完成后，在低温下继续搅拌1h，随后转入室温环境下静置24h；离心收集得到的黄色沉淀，再分别用去离子水和无水乙醇洗涤3
‑
4次；最后在真空65℃下干燥8h，得到COF材料。
[0019]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中所述孵育的条件为：在90
‑
110℃下孵育20
‑
30min，进一步优选为100℃孵育20min。
[0020]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中所述的柠檬酸钠溶液的浓度为0.5wt％
‑
1.5wt％(质量分数)，添加量为硝酸银溶液的0.2％
‑
0.4％(体积分数)；进一步优选为柠檬酸钠溶液的浓度为1wt％(质量分数)，添加量为硝酸银溶液的0.3％(体积分数)。
[0021]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中所述的还原反应的条件为：在95
‑
105℃下反应35
‑
45min；进一步优选为在100℃下反应40min。
[0022]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中TMB水溶液的浓度为0.5
‑
1.5mmol/L，进一步优选为1mmol/L。
[0023]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中AgNPs@COF基底溶液和TMB水溶液的体积比为1：1
‑
3，进一步优选为1：2。
[0024]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)中待测饮料和TMB
‑
AgNPs@COF SERS探针溶液的体积比为1：2
‑
4，进一步优选为1：3。
[0025]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)中所述的混合均匀是震荡混合1
‑
3min。
[0026]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)中进行拉曼检测的条件为：利用拉曼光谱仪进行拉曼检测，拉曼光谱仪的激发光源波长为532nm，积分时间为20s，激光功率10％。
[0027]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)，葡萄糖水溶液与待测饮料样品液、TMB
‑
AgNPs@COF SERS探针溶液的体积比为1:1:3。
[0028]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)中检测模型的构建方法具体包括如下过程：
[0029]配置不同浓度梯度的葡萄糖标准水溶液，将标准水溶液与AgNPs@COF基底、TMB溶液和饮料样品按照体积比1：1：2：1混合均匀得到样品液；直接对样品液进行拉曼检测，得到拉曼光谱；最后利用拉曼光谱中特征峰1604cm
‑1±
5cm
‑1处的峰强度衰减率与葡萄糖浓度构
建线性模型，即检测模型。
[0030]在本专利技术的一种实施方式中，在标准曲线的构建过程中标准溶液为以50mg/L的葡萄糖溶液为母液，并取母液分别稀释至1
‑
40mg/L的水溶液作为葡萄糖标准水溶液。
[0031]在本专利技术的一种实施方式中，在标准曲线的构建过程中标准溶液与AgNPs@COF基底、TMB溶液和饮料样品震荡混合1
‑
3min。
[0032]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)中标准曲线模型为：A ＝0.146C
‑
0.06161，相关系数R2为0.96796，C为葡萄糖浓度，单位mg/L；A为拉曼1604cm
‑1特征峰强度的衰减率，计算方法为A＝(I0‑
I)/I0，其中I0为TMB
‑
AgNPs@COF SERS探针的初始SERS强度，I代表添加了不同浓度葡萄糖后测得的SERS强度。
[0033]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)中，待测饮料和步骤(2)得到的TMB
‑
AgNPs@COF SERS探针溶液的体积比为1:3。
[0034]本专利技术的第二个目的是本专利技术所述的方法在食品检测领域中的应用。
[0035]有益效果：
[0036](1)本专利技术使用AgNPs@COF结构的拉曼增强基底应用于检测，其纳米级的多孔结构以及COF材料本身的表面选择性，加强了基底对待测目标分子的抓取，提高了检测能力。
[0037](2)本专利技术中的柠檬酸钠还原的纳米银具有表面等离子体共振性能，起到增强拉曼信号的作用。
[0038](3)本专利技术中的TMB
‑
AgNPs@COF可以作为SERS探针检测饮料中的葡萄糖，检测时间在5分钟内，检测限低至0.094mg/L，这对于监督食品中的葡萄糖含量具有重要意义。
[0039](4)本专利技术提供了一种对饮料中葡萄糖的新检测方法，提升了饮料中葡萄糖的检测精度。
附图说明
[0040]图1为基于表面增强拉曼光谱技术检测葡萄糖的流程图。
[0041]图2为实施例2中反应体系中葡萄糖浓度与1604cm
‑1处拉曼强度衰减率的关系曲线。
[0042]图3为实施例3中基底AgNPs@COF和TMB不同比例对拉曼特征峰强度的影响。
[0043]图4为实施例4中待测溶液和TMB
‑
AgNPs@COF SERS探针不同比例对拉曼特征峰强度变化量的影响。
[0044]图5为对照例1中以纳米银为基底进行拉曼检测的结果。
[0045]图6为对照例2中基底AgNPs@COF与TMB等多种有机物的响应结果。
[0046]图7为对照例3的测试结果。
[0047]图8为对照例4的测试结果，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SERS技术使用复合探针检测饮料中葡萄糖的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将硝酸银溶液与COF材料混合，加热进行孵育，孵育结束后加入柠檬酸钠溶液进行还原，得到AgNPs@COF基底溶液；(2)在步骤(1)得到的AgNPs@COF基底溶液中加入TMB水溶液，混匀，得到TMB
‑
AgNPs@COF SERS探针溶液；(3)将一系列已知浓度的葡萄糖水溶液与待测饮料样品液、TMB
‑
AgNPs@COF SERS探针溶液混合，得到测试样液；将测试样液进行拉曼检测，得到拉曼光谱；利用特征峰1604cm
‑1±
5cm
‑1处的峰强度衰减率A与相应测试样液的葡萄糖浓度进行线性关联，得到检测模型；其中，峰强度衰减率A＝(I0‑
I)/I0，I0为TMB
‑
AgNPs@COF SERS探针的初始SERS强度，I代表测试样液的SERS强度；(4)将待测饮料和步骤(2)得到的TMB
‑
AgNPs@COF SERS探针溶液混合均匀，得到待测样品溶液；将待测样品溶液进行拉曼检测，得到拉曼光谱；将拉曼光谱中特征峰1604cm
‑1±
5cm
‑1处的峰强度衰减率带入步骤(3)的检测模型中，得到待测饮料中葡萄糖的浓度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中硝酸银溶液和COF材料用量比以mg/L计为1：3。3.根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国庆，沈嘉璐，朱纯，吴亚敏，辜姣，马超群，李磊，高辉，吴慧，杨太群，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：