一种表面修饰的纳米银颗粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于真菌毒素检测技术领域，具体涉及一种表面修饰的纳米银溶液及其制备方法和应用。该纳米银溶液中含有以纳米银为内核，表面以1

【技术实现步骤摘要】
一种表面修饰的纳米银颗粒及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于真菌毒素检测
，具体涉及一种表面修饰的纳米银颗粒及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]单端孢霉烯族毒素(Trichothecenes)是对人类健康和畜牧业生产造成严重危害的一类真菌毒素。单端孢霉烯族毒素可以分为A、B、C、D四类化合物，其中，B类中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol，DON)属于分布范围最广、污染最为严重的一种真菌毒素，其污染地区已经遍布全球，经常发生在小麦、玉米、水稻和大麦等谷物的生产场所或储存过程中。人类和动物食用被DON污染的产品后容易引起呕吐、胃部不适、腹泻等消化系统紊乱，并可能产生神经毒性和免疫抑制等急性和慢性影响。由于DON的危害性和其发生的不可避免性，该类毒素已被看作是自然发生的最危险的污染物之一。因此，开发一种简便、灵敏的方法实现食品基质中该类真菌毒素的快速现场检测对于人类健康和社会经济具有重大意义。
[0003]目前，对此类毒素的检测方法主要包括仪器分析方法和免疫检测方法。其中，高效液相色谱、气相色谱法以及液相色谱串联质谱等仪器分析方法均可以对目标物的准确定量，实现高灵敏度的检测，但是仪器昂贵、操作复杂、需要较为复杂的前处理过程，并且对检测人员和环境要求较高等不足，导致检测成本高、周期长，不能满足大批量筛查谷物和饲料样本中此类污染物的要求。免疫检测方法主要为侧流免疫层析(Lateral Flow Immunochromatography Assay,LFIA)及酶联免疫吸附测定(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA)。然而，ELISA方法操作复杂，分析检测需在实验室进行，不适于样品在线检测；LFIA不适于样品高通量筛选。
[0004]表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering，SERS)技术通过引入金属基底，灵敏度高，并具有操作简便、样品准备时间短和无损检测的特点，已经在分析化学、环境监测、食品安全和生命科学等领域成为最灵敏的现场检测技术之一。目前已有利用SERS检测DON等真菌毒素的研究。但以纳米银颗粒作为SERS基底对DON的增强效果仍有很大的改进空间，对DON等真菌毒素的SERS增强效果有待进一步提高，以获得更高的检测灵敏度。

技术实现思路

[0005]针对以上技术问题，本专利技术提供一种表面修饰的纳米银颗粒及其制备方法和应用。该表面修饰的纳米银颗粒对DON等真菌毒素具有较高SERS增强效果，提高用SERS技术检测DON等真菌毒素的检测灵敏度，可用于制备对DON等真菌毒素具有较高增强活性的SERS基底，实现DON等真菌毒素的现场快速检测。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术实施例采用了如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种表面修饰的纳米银溶液，所述纳米银溶液含有以纳米银为内核，表面以1
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硫代癸烷修饰的纳米银颗粒。
[0008]本专利技术提供的表面修饰的纳米银溶液中，纳米银颗粒可以作为SERS增强基底材料，其表面的1
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硫代癸烷上的羟基能够与待测物DON等真菌毒素的羟基之间产生氢键作用，使DON等真菌毒素更容易在其表面进行富集，并且1
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硫代癸烷外露的烷基链还可以降低纳米银之间的聚集作用，将其分散到待测物表面可以更好地捕获到待测目标物，从而可以快速将待测物表面的DON等真菌毒素分子捕获到SERS基底表面，在一定程度上提高对DON等真菌毒素的SERS检测效果，在检测过程中可避免繁琐的DON等真菌毒素提取过程。因此，将含有该表面修饰的纳米银颗粒的溶液处理待测物表面后再滴加到铝箔表面，就可以实现对待测物表面DON等真菌毒素的SERS测定，无需额外制备SERS基底，操作简单、快速。根据待测物的特征拉曼指纹图谱，通过便携式拉曼光谱仪，即可将该表面修饰的纳米银颗粒用于粮食、蔬果等物体表面DON等真菌毒素的快速现场检测，对于快速筛查该类真菌毒素在食品中的污染状况，正确评估其健康风险具有重要意义。
[0009]本专利技术通过研究发现，相对于其他疏水性官能团，1
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硫代癸烷能够更显著地提高用SERS技术检测DON等真菌毒素的检测灵敏度，使经其修饰的纳米银颗粒对于低剂量的DON等真菌毒素也能够准确定量。
[0010]第二方面，本专利技术提供一种表面修饰的纳米银溶液的制备方法，具体包括以下步骤：
[0011]S1、将硝酸银水溶液煮沸，加入还原剂进行还原反应，反应完成后，过滤；
[0012]S2、向S1中过滤所得滤液中加入1
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硫代癸烷溶液，混合均匀，室温放置至少10h，即得。
[0013]本专利技术的制备方法首先利用还原剂还原硝酸银，可通过控制还原剂的用量来控制所得纳米银的粒径；然后加入1
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硫代癸烷溶液，混匀后放置至少10h，使1
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硫代癸烷的巯基与纳米银表面充分接触，进而结合形成银硫键，使纳米银外层连接该疏水基团1
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硫代癸烷，从而获得对DON具有最佳增强效果的表面修饰的纳米银颗粒。
[0014]本专利技术的制备方法操作简单，对仪器设备要求低，对于大批量生产上述表面修饰的纳米银颗粒具有良好的可行性。
[0015]优选地，S1中所述还原剂为柠檬酸三钠水溶液或硼氢化钠水溶液。由于柠檬酸三钠还原性相对较弱，更容易控制反应过程以及所得纳米银颗粒的粒径，所以还原性水溶液优选采用柠檬酸三钠水溶液。
[0016]优选地，所述柠檬酸三钠与硝酸银的摩尔比为0.7～0.9:1，在此摩尔比范围内可得到粒径约为30～40nm的纳米银颗粒。进一步优选的摩尔比为0.8:1。
[0017]优选地，硼氢化钠与硝酸银的摩尔比为2.1～2.7:1，在此摩尔比范围内也可得到粒径约为30～40nm的纳米银颗粒。进一步优选的摩尔比为2.4:1。
[0018]在柠檬酸三钠和硼氢化钠分别与硝酸银采用上述摩尔比范围的情况下，S2中的1
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硫代癸烷与S1中的硝酸银的摩尔比为0.9～1.1:10000，以使粒径约为30～40nm的纳米银颗粒的表面基本上被1
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硫代癸烷完全包覆。
[0019]优选地，S1中硝酸银水溶液的煮沸时间为4～6min，使硝酸银水溶液处于稳定的状态。
[0020]优选地，当S1中所述还原剂为柠檬酸三钠水溶液时，加入柠檬酸三钠水溶液后煮沸，煮沸时间≥13min，以确保硝酸银与柠檬酸三钠充分发生反应，反应完成后放至室温再
过滤。反应时间不需过长，以免降低工作效率，优选采用13～17min即可。
[0021]当S1中所述还原剂为硼氢化钠水溶液时，加入硼氢化钠水溶液后则无需煮沸，以免反应过于剧烈而不易控制反应过程和所得纳米银的纯度和粒径。
[0022]优选地，S1中用30kD的超滤管进行过滤。
[0023]第三方面，本专利技术还提供上述表面修本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面修饰的纳米银溶液，其特征在于，所述纳米银溶液中含有以纳米银为内核，表面以1
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硫代癸烷修饰的纳米银颗粒。2.权利要求1所述的表面修饰的纳米银溶液的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、将硝酸银水溶液煮沸，加入还原剂进行还原反应，反应完成后，放至室温，过滤；S2、向S1中过滤所得滤液中加入1
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硫代癸烷溶液，混合均匀，室温放置至少10h，即得。3.根据权利要求2所述的表面修饰的纳米银溶液的制备方法，其特征在于，S1中所述还原剂为柠檬酸三钠水溶液或硼氢化钠水溶液。4.根据权利要求3所述的表面修饰的纳米银溶液的制备方法，其特征在于，柠檬酸三钠与硝酸银的摩尔比为0.7～0.9:1，硼氢化钠与硝酸银的摩尔比为2.1～2.7:1。5.根据权利要求4所述的表面修饰的纳米银溶液的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：康牧旭，武晓莉，陈跃华，刘乐平，温一菲，刘荣琴，李欣，吕琳卿，张红芬，权丽丽，郭华，张雪峰，
申请(专利权)人：邢台市生态环境局邢东新区分局，
类型：发明
国别省市：