一种基于新型V2C基纳米材料的黄曲霉毒素B1的多模式快速高灵敏检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于新型V2C基纳米材料的黄曲霉毒素B1的多模式快速高灵敏检测方法。本发明专利技术以弱酸靶向蚀刻置换、分子精准定位插层和物理高效剥离以及适配体功能化等技术制得V2C纳米材料，并基于V2C纳米材料与ssDNA

【技术实现步骤摘要】
一种基于新型V2C基纳米材料的黄曲霉毒素B1的多模式快速高灵敏检测方法


[0001]本专利技术涉及食品检测
，具体涉及一种基于新型V2C基纳米材料的黄曲霉毒素B1的多模式快速高灵敏检测方法。

技术介绍

[0002]黄曲霉毒素是一类由黄曲霉和寄生曲霉产生的二氢呋喃香豆素的衍生物，是一种常见的真菌毒素，具有致畸、致突变、致癌作用，被世界卫生组织划定为I类致癌物。黄曲霉毒素主要包括黄曲霉毒素B1(AFB1)、黄曲霉毒素B2(AFB2)、黄曲霉毒素G1(AFG1)和黄曲霉毒素G2(AFG2)，其中，AFB1污染广泛、毒性最强，严重危害人们的身体健康和食品安全。因此开发高灵敏的AFB1检测方法已成为国际关注的重点。
[0003]黄曲霉毒素B1广泛存在于农产品(如花生、大豆、玉米等)和食品中。AFB1作为毒性最强的真菌毒素，具有极强的致癌性、致突变性、致畸性等毒性，对人类健康构成极大威胁，已被世界卫生组织癌症研究机构列为I类致癌物。为了确保食品安全和公众健康安全，许多组织和国家，如欧盟、美国食品药品监督管理局、中国、日本、印度等，都严格限制了农产品和食品中AFB1的最高允许量。
[0004]目前，色谱分析技术、酶联免疫吸附测定、电感耦合等离子体质谱和毛细管电泳等技术是检测黄曲霉毒素B1的常用方法。色谱分析技术具有良好的准确性和稳定性，但也存在许多缺点，如需要大型仪器、预处理程序繁琐、操作难度高、检测耗时、难以实现现场检测。酶联免疫吸附测定虽然特异性强，操作简单，但其所采用的特异性抗体易失活，不易制备，且需要复杂的配对验证和筛选试验，因此，酶联免疫吸附测定在实际应用中存在局限性。电感耦合等离子体质谱和毛细管电泳等方法虽然也具有较高的特异性、灵敏度和通量，但在广泛应用中存在局限性，如抗体制备的批次差异、稳定性低和成本高等。由此可见，食品行业迫切需要开发低成本、现场、快速、方便和超灵敏的AFB1检测技术。
[0005]荧光传感器及比色传感器用于检测食品化学污染物，具有操作简便，快速自动检测等优点，近年来荧光及比色生物传感器开始应用于黄曲霉毒素检测，这两种方法虽然表现出了较高的灵敏性及选择性，但仍然存在单层纳米材料难制备，猝灭剂剥离困难，显色反应需要耗费太多天然酶，检测结果易受环境影响出现误差等问题。因此，需要一种灵敏度高、选择性好且成本低的黄曲霉毒素检测方法。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一种基于新型V2C基纳米材料的黄曲霉毒素B1的多模式快速高灵敏检测方法。具体的，本专利技术提供了黄曲霉毒素B1的荧光/比色双模传感快速检测方法和基于ANN辅助的荧光模型及比色模型双通道智能检测黄曲霉毒素B1的方法，构建了基于V2C基纳米材料的黄曲霉毒素B1的多模式检测方法，该多模式快速检测方法操作简便、靶向性强、灵敏度高、成本低，该检测方法可通过4种模态进行检测，检测结
果可互相支持与验证，准确度更高。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术的第一方面，提供了一种V2C基纳米材料作为荧光猝灭材料和类过氧化物酶在检测黄曲霉毒素中的应用。
[0009]本专利技术所制得的V2C基纳米材料比表面积大，表面存在大量的含氧官能团，可以强烈地吸附核酸适配体(ssDNA)，并能够基于荧光共振能量转移快速猝灭所吸附的ssDNA修饰的荧光基团FAM；当适配体ssDNA与靶向物(黄曲霉毒素)结合之后，又会从V2C基纳米材料的表面解离，导致检测体系的荧光恢复，因此，可作为荧光猝灭材料用于黄曲霉毒素的荧光模式传感检测。
[0010]本专利技术所制得的V2C基纳米材料具有较好的类过氧化物酶活性，可以催化底物与过氧化氢反应生成有色氧化产物，并且当V2C基纳米材料与适配体ssDNA结合后，其类过氧化物酶活性显著提升，可以有效促进底物与过氧化氢反应生成更多的有色氧化产物，体系颜色变深，当体系存在适配体的靶向物质黄曲霉毒素B1时，由于ssDNA与V2C基纳米材料的解离，其催化活性降低，体系所产生有色氧化产物减少，体系颜色变浅，因此，也可作为类过氧化物酶在黄曲霉毒素的比色模式传感检测。
[0011]本专利技术的第二方面，提供了一种黄曲霉毒素B1的荧光/比色双模传感快速检测方法，包括以下步骤：
[0012](1)将ssDNA
‑
FAM溶液和V2C基纳米材料溶液加入至Tris
‑
HCl缓冲液中，得到混合溶液，将混合溶液孵育，得V2C@ssDNA
‑
FAM溶液；
[0013](2)向步骤(1)制得的V2C@ssDNA
‑
FAM溶液中加入待测样品溶液后进行孵育，得到荧光传感体系，检测荧光传感体系的荧光强度，代入线性方程计算得到待测样品中黄曲霉毒素B1的含量；
[0014](3)向步骤(2)中完成荧光强度检测的荧光传感体系中加入醋酸缓冲溶液、TMB溶液和H2O2溶液，混匀后进行水浴孵育，得到比色传感体系，检测比色传感体系的吸光值，代入线性方程计算得到待测样品中黄曲霉毒素B1的含量。
[0015]优选的，所述ssDNA
‑
FAM的序列为：FAM
‑
AAA AAA AAG TTG GGC ACG TGT TGT CTC TCT GTG CGT GCC CGT CCC CC AC，所述FAM为5
’
端修饰。
[0016]优选的，步骤(1)中，所述ssDNA
‑
FAM溶液的浓度为800
‑
1200nmol/L，所述单层V2C基纳米材料溶液的浓度为5
‑
15mg/mL。
[0017]优选的，步骤(1)中，所述ssDNA
‑
FAM溶液、V2C基纳米材料溶液和Tris
‑
HCl缓冲液的体积分别为10μL、10μL和75μL。
[0018]优选的，步骤(1)中，孵育的操作为：将混合溶液于黑暗环境下30
‑
50℃下水浴孵育10
‑
30min。
[0019]优选的，步骤(1)中，所述V2C@ssDNA
‑
FAM溶液的pH为7.0
‑
10.0。
[0020]优选的，步骤(1)中，所述V2C基纳米材料的制备方法，包括如下步骤：
[0021]将HF也加入至V2ALC粉末中水浴、离心，取离心后的沉淀洗涤、干燥，得V2C基材料；再将V2C基材料加入至四甲基氢氧化铵溶液中搅拌、超声、离心，收集离心后的沉淀并洗涤，得到少层V2C基材料；再将少层V2C基材料分散于除氧去离子水，经超声、离心，并将离心后的上清液冷冻干燥制得V2C基纳米材料。
[0022]具体的，向4
‑
9℃、20
‑
60mL、质量分数为20
‑
60％的HF溶液加入0.5
‑
3g V2ALC粉末，于40
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种V2C基纳米材料作为荧光猝灭材料和类过氧化物酶在检测黄曲霉毒素中的应用。2.一种黄曲霉毒素B1的荧光/比色双模传感快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将ssDNA
‑
FAM溶液和V2C基纳米材料溶液加入至Tris
‑
HCl缓冲液中，得到混合溶液，将混合溶液孵育，得V2C@ssDNA
‑
FAM溶液；(2)向步骤(1)制得的V2C@ssDNA
‑
FAM溶液中加入待测样品溶液后进行孵育，得到荧光传感体系，检测荧光传感体系的荧光强度，代入线性方程计算得到待测样品中黄曲霉毒素B1的含量；(3)向步骤(2)中完成荧光强度检测的荧光传感体系中加入醋酸缓冲溶液、TMB溶液和H2O2溶液，混匀后进行水浴孵育，得到比色传感体系，检测比色传感体系的吸光值，代入线性方程计算得到待测样品中黄曲霉毒素B1的含量。3.如权利要求2所述的黄曲霉毒素B1的荧光/比色双模传感快速检测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述ssDNA
‑
FAM溶液的浓度为800
‑
1200nmol/L，所述V2C基纳米材料溶液的浓度为5
‑
15mg/mL，所述V2C@ssDNA
‑
FAM溶液的pH为7.0
‑
10.0；孵育的操作为：将混合溶液于黑暗环境下30
‑
50℃下水浴孵育10
‑
30min。4.如权利要求2所述的黄曲霉毒素B1的荧光/比色双模传感快速检测方法，其特征在于，所述V2C基纳米材料由如下方法制备而成：将HF加入至V2AlC粉末中水浴、离心，取离心后的沉淀洗涤、干燥，得V2C基材料；再将V2C基材料加入至四甲基氢氧化铵溶液中搅拌、超声、离心，收集离心后的沉淀并洗涤，得到少层V2C基材料；再将少层V2C基材料分散于除氧去离子水，经超声、离心，并将离心后的上清液冷冻干燥制得V2C基纳米材料。5.如权利要求2所述的黄曲霉毒素B1的荧光/比色双模传感快速检测方法，其特征在于，步骤(2)中，孵育时间为10
‑
30min；所述线性方程按如下方法获得：用系列已知浓度的黄曲霉毒素B1标准品代替所述待测样品进行步骤(1)
‑
(2)，测得各浓度的黄曲霉毒素B1标准品对应的荧光强度，获得荧光强度与黄曲霉毒素B1的浓度之间的线性方程。6.如权利要求2所述的黄曲霉毒素B1的荧光/比色双模传感快速检测方法，其特征在于，步骤(3)中，所述TMB溶液的浓度为6
‑
10mM，所述H2O2溶液的浓度为40
‑
70mM；所述比色传感检测体系的pH为3.0
‑
6.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：李向阳，李宗益，孔怡茜，张莉莉，宋军成，刘琪，李娜，宋立里，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：