【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料检测，尤其涉及一种铝离子介导的金纳米颗粒比色传感器检测环丙沙星的方法。
技术介绍
1、环丙沙星(cip)是一种常用的广谱抗生素，属于第三代氟喹诺酮类药物，不仅对多种革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌具有活性，对多种传染性疾病均有良好的治疗效果。除此之外，环丙沙星也被广泛用作兽药，但由于部分畜禽养殖人员对兽药残留的危害意识不足，为了追求经济利益滥用药物，导致了环境和动物源食品中环丙沙星残留问题的日益严重。长期摄入环丙沙星残留的食品或中药材，会对人类身体产生严重的危害，例如引起肝损伤、中枢神经系统损伤和血尿等，甚至会导致耐药性的产生，严重影响疾病的治疗。因此，对复杂基质中环丙沙星的残留进行检测很有必要。
2、目前检测环丙沙星的方法主要有高效液相色谱法(hplc)、酶联免疫吸附法(elisa)和质谱法(ms)等。然而，这些方法存在预处理流程复杂、需要昂贵的仪器、需要专业人员进行操作等缺点，难以推广。elisa的检测方法依赖于抗体的活性，而抗体的不稳定性和缺乏可重复性等问题限制了其应用范围。此外，许多研究已经利用基于适配体的传感器和电化学传感器来检测环丙沙星。然而，基于适配体的传感器和电化学传感器存在制备工艺复杂、成本高等缺点。因此，迫切需要开发一种快速、简单、经济有效的环丙沙星检测方法。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术的专利技术目的是提供一种铝离子介导的金纳米颗粒比色传感检测环丙沙星的方法，不仅能快速、高灵敏度地检测环丙沙星，而且能
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种铝离子(al3+)介导的金纳米颗粒(aunps)比色传感检测环丙沙星的方法，包括以邻苯二酚修饰的aunps的溶液和al3+标准溶液为原料，在特定的加样顺序和加样比例下进行特异性结合，形成al-o键，得到al3+介导的aunps比色传感器。
3、具体包括以下步骤：
4、步骤(1)、邻苯二酚修饰的aunps溶液的合成
5、在开始合成之前，将所需要用到的所有玻璃仪器用王水(浓硝酸:浓盐酸＝1:3，v/v)浸泡3小时，并用超纯水洗净。将邻苯二酚溶液、naoh溶液和haucl4溶液加至超纯水中，在室温下剧烈搅拌24小时；然后，以14000rpm离心20min，弃去上清液，重新分散在超纯水中得到aunps溶液，避光储存于4℃的冰箱备用；
6、步骤(2)、al3+介导的aunps比色传感器的制备
7、将步骤(1)获得的aunps溶液、al3+标准溶液(采用三氯化铝加水配制而成)和超纯水混匀，得到的混合溶液即为所需要的检测环丙沙星的aunps/al3+比色传感器；
8、步骤(3)、aunps/al3+比色传感器检测环丙沙星
9、将步骤(2)得到的aunps/al3+比色传感器和环丙沙星溶液(由环丙沙星加水配制而成)混匀得到混合溶液，通过改变环丙沙星溶液的浓度，得到与不同浓度的环丙沙星溶液发生相互作用的不同混合溶液；根据环丙沙星溶液的浓度与其所对应的所述混合溶液的紫外吸收强度和颜色变化程度(即，根据环丙沙星溶液的浓度与其所对应的所述混合溶液的紫外吸收强度i605与i520的比值)，建立检测环丙沙星的标准曲线，基于此实现复杂基质体系中环丙沙星含量的测定。
10、优选地，所述步骤(1)中，邻苯二酚溶液的浓度为80μmol/l，naoh溶液的浓度为100mmol/l，haucl4溶液的浓度为8mmol/l，三者的体积比为20:3:6。
11、优选地，所述步骤(1)中，离心得到的aunps沉淀物为粉紫色，重新分散在超纯水中得到的aunps溶液在可见光下为粉红色，浓度为5-7mg/ml，在520nm处有强紫外吸收峰，其在透射电子显微镜下形貌为形状规则的球形，粒径为7.5-9.5nm左右。
12、优选地，所述步骤(2)中，aunps溶液、al3+标准溶液和超纯水的体积比为1：1：1。
13、优选地，所述步骤(2)中，在aunps溶液中依次加入al3+标准溶液和超纯水，混合后溶液颜色由粉红色变为蓝色，在605nm处出现紫外吸收峰，其在透射电子显微镜下颗粒形貌不再是形状规则的球形，而呈现出哑铃状的形貌：该现象表明加入al3+标准溶液后，al3+与邻苯二酚修饰的aunps通过al-o键发生了螯合，使得原始的球形aunps发生聚集而呈现出哑铃状的形貌。
14、优选地，所述步骤(2)中，在aunps溶液中依次加入al3+标准溶液和超纯水，混合后反应时间为3min，加入的al3+标准溶液的浓度为80-2000μmol/l，优选为1000μmol/l。
15、优选地，所述步骤(3)中，aunps/al3+比色传感器和环丙沙星溶液的体积比为2：1。
16、优选地，所述步骤(3)中，在aunps/al3+比色传感器中加入环丙沙星溶液后，混合溶液颜色由蓝色变为紫红色。
17、优选地，所述步骤(3)中，环丙沙星溶液与aunps/al3+比色传感器的反应时间为5min，加入的环丙沙星的浓度范围为5-1000μmol/l，其中环丙沙星溶液的浓度分别为5、200、600、700、800、900、1000μmol/l。
18、可选地，所述步骤(3)可以是，将步骤(2)得到的aunps/al3+比色传感器和环丙沙星溶液混匀得到混合溶液；通过改变环丙沙星溶液的浓度，得到与不同浓度的环丙沙星溶液发生相互作用的不同混合溶液；用相机拍照方式采集所述混合溶液的图像信息并利用matlab软件得到与rgb值对应的数字矩阵，最后采用plsr模型将混合溶液照片中像素点的rgb值与环丙沙星的浓度相关联，基于此实现复杂基质体系中环丙沙星含量的预测。优选地，具体为：借助photoshop软件，提取所拍照片中的像素点信息；然后，使用matlab软件，提取每个像素点的rgb值，得到对应的数字矩阵；最后，将所述数字矩阵结合plsr模型，构建颜色变化与环丙沙星浓度的关系曲线(即，构建grb值与其对应的环丙沙星浓度的关系曲线)，优选地，具体操作方式为：在plsr中，通过将观测变量(x，溶液照片中像素点的rgb值)和预测变量(y，真实样品溶液中环丙沙星浓度)投影到一个新的空间中，使得在这个新的空间中，观测变量和预测变量之间的相关性最大，然后通过plsr算法多次迭代逐步找到该新空间，建立线性模型，从而实现对环丙沙星浓度的预测，其中，plsr模型中隐变量(lvs)参数的选择基于交叉验证的均方根误差(rmse)，其代表模型的复杂程度。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果和优点：
20、与现有环丙沙星检测方法相比，本专利技术al3+介导的aunps比色传感器检测环丙沙星的方法具有成本低、响应速度快、检测限低、灵敏度和选择性高的特点。同时，环丙沙星作为al3+的强结合剂，能破坏al3+导致的aunps聚集，使aunps发生解聚集。本专利技术的al3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铝离子介导的金纳米颗粒比色传感器检测环丙沙星的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.一种铝离子介导的金纳米颗粒比色传感器检测环丙沙星的方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）的邻苯二酚修饰的AuNPs溶液的合成，具体过程为：在开始合成之前，将所需要用到的所有玻璃仪器用王水浸泡3小时，并用超纯水洗净；将邻苯二酚溶液、NaOH溶液和HAuCl4溶液加至超纯水中，在室温下剧烈搅拌24小时；然后，以14000 rpm离心20 min，弃去上清液，重新分散在超纯水中得到AuNPs溶液，避光储存于4℃的冰箱备用；
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，离心得到的AuNPs沉淀物为粉紫色，重新分散在超纯水中得到的AuNPs溶液在可见光下为粉红色，浓度为5-7 mg/mL，在520 nm处有强紫外吸收峰，其在透射电子显微镜下形貌为形状规则的球形，粒径为7.5-9.5 nm。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，AuNPs溶液、Al3+
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，在AuNPs溶液中依次加入Al3+标准溶液和超纯水，混合后溶液颜色由粉红色变为蓝色，在605 nm处出现紫外吸收峰，其在透射电子显微镜下颗粒形貌不再是形状规则的球形，而呈现出哑铃状的形貌：该现象表明加入Al3+标准溶液后，Al3+与邻苯二酚修饰的AuNPs通过Al-O键发生了螯合，使得原始的球形AuNPs发生聚集而呈现出哑铃状的形貌。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，在AuNPs溶液中依次加入Al3+标准溶液和超纯水，混合后反应时间为3 min，加入的Al3+标准溶液的浓度为80-2000µmol/L。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，AuNPs/Al3+比色传感器和环丙沙星溶液的体积比为2：1。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，在AuNPs/Al3+比色传感器中加入环丙沙星溶液后，混合溶液颜色由蓝色变为紫红色。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，环丙沙星溶液与AuNPs/Al3+比色传感器的反应时间为5 min，加入的环丙沙星的浓度范围为5~1000 µmol/L，其中环丙沙星溶液的浓度分别为5、200、600、700、800、900、1000 µmol/L。
...【技术特征摘要】
1.一种铝离子介导的金纳米颗粒比色传感器检测环丙沙星的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.一种铝离子介导的金纳米颗粒比色传感器检测环丙沙星的方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）的邻苯二酚修饰的aunps溶液的合成，具体过程为：在开始合成之前，将所需要用到的所有玻璃仪器用王水浸泡3小时，并用超纯水洗净；将邻苯二酚溶液、naoh溶液和haucl4溶液加至超纯水中，在室温下剧烈搅拌24小时；然后，以14000 rpm离心20 min，弃去上清液，重新分散在超纯水中得到aunps溶液，避光储存于4℃的冰箱备用；
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，离心得到的aunps沉淀物为粉紫色，重新分散在超纯水中得到的aunps溶液在可见光下为粉红色，浓度为5-7 mg/ml，在520 nm处有强紫外吸收峰，其在透射电子显微镜下形貌为形状规则的球形，粒径为7.5-9.5 nm。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，aunps溶液、al3+标准溶液和超纯水的体积比为1：1：1。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，在aunps溶液中依次...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙婉君，关玉婷，付海燕，佘远斌，胡子康，陈亨业，兰薇，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：
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