一种基于SERS结合功能化基底检测尿液中果糖的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于SERS结合功能化基底检测尿液中果糖的方法，属于分析检测领域。本发明专利技术方法包括如下步骤：(1)将硝酸银晶体加入水中通过加热进行孵育，孵育结束后加入柠檬酸钠溶液进行还原，得到AgNPs基底；(2)在步骤(1)得到的AgNPs基底中加入4

【技术实现步骤摘要】
一种基于SERS结合功能化基底检测尿液中果糖的方法


[0001]本专利技术涉及一种基于SERS结合功能化基底检测尿液中果糖的方法，属于分析检测领域。

技术介绍

[0002]果糖是甜度最高的单糖，水果和蜂蜜中含有大量的果糖，果糖对人类的日常生活和身体健康都有着重要的影响。果糖主要以甜味剂的用途广泛存在于各类食品中，用于增加食品的甜度，提升食品的口感。大量的医学研究表明，过量的果糖摄入会引起内脏的沉重负担，进一步会导致包括癌症、心脏病等多种现代常见疾病的发生。临床中可通过尿液中果糖含量的测定来监测果糖的摄入和代谢量。因此，医用临床和生物检测领域中需要一种灵敏可靠的果糖检测方法。
[0003]当前，检测尿液中果糖的主要方法有：高效液相色谱法、荧光光谱法、电化学法。这些方法具有较宽的检测范围和较高的可靠性，但其检测步骤大多比较复杂和耗时，需要样品预处理以及专业的仪器和人工。因此，急需寻找一种更加简单、快速、灵敏的果糖检测方法。
[0004]表面增强拉曼光谱(SERS)技术由于结合了拉曼光谱的指纹识别能力和等离子体增强的高灵敏度特点，使其具有超灵敏检测的有效性。目前SERS技术应用于尿液中果糖检测的报道少并且灵敏度和检出限相对于传统方法不具优势。

技术实现思路

[0005]技术问题：传统检测尿液中果糖的方法复杂、耗时、需要样品预处理、专业的仪器和人工；目前采用SERS可以检测水环境中的果糖，并未有文献具体公开如何采用SERS来灵敏和快速的检测尿液中的果糖。
[0006]技术方案：为了解决上述至少一个问题，本专利技术将AgNPs
‑
4MPBA功能化复合结构的SERS基底应用于检测尿液中的果糖，实现了检测时间短、检测精度高、检测限低、基底材料成本低的效果。
[0007]本专利技术的第一个目的是提供一种基于SERS结合功能化基底检测尿液中果糖的方法，包括如下步骤：
[0008](1)将硝酸银晶体加入水中，加热孵育，结束后得到硝酸银水溶液；向硝酸银水溶液中加入柠檬酸钠溶液进行还原，得到AgNPs基底溶液；
[0009](2)向步骤(1)得到的AgNPs基底溶液中加入4
‑
MPBA(4
‑
巯基苯硼酸)水溶液，混匀进行反应，得到功能化的AgNPs
‑
4MPBA复合基底溶液；
[0010](3)将待测尿液和步骤(2)得到的AgNPs
‑
4MPBA复合基底溶液，混匀，得到待测样品溶液；
[0011](4)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1570
±
5cm
‑1处的峰强度带入标准曲线模型，得到待测尿液中果糖的浓度。
[0012]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中硝酸银水溶液的浓度为100
‑
300mg/L。进一步优选为170mg/L。
[0013]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中孵育的条件为：在60
‑
100℃下孵育15
‑
30min。进一步优选为70℃孵育20min。
[0014]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中柠檬酸钠溶液的浓度为0.5wt％
‑
1.5wt％，添加量为硝酸银溶液体积的3％
‑
5％；进一步优选为柠檬酸钠溶液的浓度为1wt％。
[0015]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中，柠檬酸钠溶液相对硝酸银溶液添加的体积分数为4％。
[0016]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中还原反应的条件为：在85
‑
105℃下反应35
‑
45min；进一步优选为在100℃下反应40min。
[0017]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中AgNPs基底溶液和4
‑
MPBA溶液的体积比为8
‑
12：1。进一步优选为10：1。
[0018]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中功能化的AgNPs
‑
4MPBA复合基底的具体制备方法为：
[0019]在室温条件下，无需额外进行加热处理，在容器中先后加入AgNPs基底溶液和4
‑
MPBA溶液，通过磁力搅拌使AgNPs基底和4
‑
MPBA溶液充分混合，磁力搅拌时间为1小时；4
‑
MPBA会以自组装的形式修饰到AgNPs基底上，从而完成对AgNPs基底的功能化，得到AgNPs
‑
4MPBA复合基底。
[0020]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中4
‑
MPBA水溶液的制备方法具体为：
[0021]将冷冻保存的4
‑
MPBA粉末加入到水中，通过超声处理使4
‑
MPBA粉末完全溶解，超声时间为10min。磁力搅拌1
‑
3min，使4
‑
MPBA在水溶液中溶解均匀。
[0022]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中4
‑
MPBA溶液是4
‑
MPBA水溶液，其浓度为80
‑
200μmol/L，进一步优选为100μmol/L。
[0023]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)中待测尿液和AgNPs
‑
4MPBA复合基底溶液的体积比为1：1
‑
5。进一步优选为1：1。
[0024]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)中混匀的方式是震荡混合1
‑
3min。
[0025]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)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100％。
[0026]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)中标准曲线模型的制备方法包括如下步骤：
[0027]配置不同浓度梯度的果糖标准溶液，将标准溶液与尿液样品按照体积比1：1混合均匀得到待测溶液，将待测溶液与AgNPs
‑
4MPBA基底溶液按照体积比1：1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1570cm
‑1±
5cm
‑1处的峰强度与相应的样品液中果糖浓度构建线性模型，即标准曲线模型。
[0028]在本专利技术的一种实施方式中，标准曲线的构建过程中标准溶液为以500μmol/L的果糖溶液为母液，并取母液分别稀释至4、20、40、60、80、100、120、140、160、200、400μmol/L的溶液作为标准溶液，将标准溶液与尿液样品混合后得到2、10、20、30、40、50、60、70、80、100、200μmol/L作为待测溶液。
[0029]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果糖标准溶液与尿液样品
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SERS结合功能化基底检测尿液中果糖的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将硝酸银晶体加入水中，加热孵育，结束后得到硝酸银水溶液；向硝酸银水溶液中加入柠檬酸钠溶液进行还原，得到AgNPs基底溶液；(2)向步骤(1)得到的AgNPs基底溶液中加入4
‑
MPBA水溶液，混匀进行反应，得到功能化的AgNPs
‑
4MPBA复合基底溶液；(3)将待测尿液和步骤(2)得到的AgNPs
‑
4MPBA复合基底溶液，混匀，得到待测样品溶液；(4)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1570
±
5cm
‑1处的峰强度带入标准曲线模型，得到待测尿液中果糖的浓度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中硝酸银水溶液的浓度为100
‑
300mg/L。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中孵育的条件为：在60
‑
100℃下孵育15
‑
30min。进一步优选为70℃孵育20min。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中柠檬酸钠溶液的浓度为0.5wt％
‑
1.5wt％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，柠檬酸钠溶液相对硝酸银溶液添加的体积分数为4％。6.根...

【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：