一种基于金纳米簇-二氧化锰纳米片的甲基对氧磷荧光-比色分析方法

摘要

本发明公开了一种基于金纳米簇‑二氧化锰纳米片的甲基对氧磷荧光‑比色方法，通过简单方法合成了AuNCs‑MnO2复合材料，MnO2NSs可有效猝灭AuNCs的荧光。硫代乙酰胆碱在乙酰胆碱酯酶的催化下生成硫代胆碱，硫代胆碱可将MnO2还原生成Mn2+，从而失去荧光猝灭能力，AuNCs荧光得以恢复，再通过甲基对氧磷对乙酰胆碱酯酶的不可逆抑制，使体系中AuNCs再次猝灭，从而根据荧光强度的变化构建甲基对氧磷的分析方法。在甲基对氧磷浓度为0.0005～10ng mL‑1范围时，甲基对氧磷浓度的对数与抑制效率(IE％)有良好的线性关系(R2＝0.992)，检测限(LOD)为0.00037ng mL‑1。本发明灵敏度高、选择性较好、抗干扰能力较强，为农药检测建立新方法，在环境检测、食品分析等方面有着巨大应用前景。

说明书

技术领域

本发明属于生物传感器技术领域，具体涉及一种基于金纳米簇(AuNCs)锚定二氧化锰纳米片(MnO

背景技术

有机磷农药因其具有施药简单、药效时间长和杀灭隐藏害虫等优点，被广泛应用于现代农产品种植过程中。甲基对硫磷为有机磷农药的一种，是杀虫谱广的高毒杀虫剂。在空气中，甲基对硫磷在太阳照射下可氧化成为毒性更强的甲基对氧磷(Methyl-paraoxon，MP)。MP可抑制人体乙酰胆碱酯酶(Acetyl cholinesterase，AChE)的活性，导致乙酰胆碱(Acetylcholine，Ach)积聚，从而增加患神经系统疾病的风险。目前，对毒性更强、潜在危害更大的MP关注较少。因此，对甲基对硫磷代谢产物甲基对氧磷的残留检测至关重要。传统检测有机磷农药的方法主要有气相色谱法、气相色谱-质谱联用技术、液相色谱法、液相色谱-质谱联用技术、胶束电动色谱等，虽然这些方法有检出限低、准确度高、选择性好等优点，但也有前处理操作复杂、耗时长、成本高、对检测人员要求高等缺点，因此很难实现短时大批量检测。荧光分析方法所具有简捷、灵敏、快速等独特优势，可解决传统检测方法存在的缺点，也是有机磷农药检测领域的研究热点。羧基荧光素、罗丹明衍生物等荧光小分子探针和量子点、碳点等荧光纳米材料都已应用到有机磷农药的检测中，但这些荧光物质存在一些缺点如水溶性差、合成条件苛刻，直接利用这些荧光物质构建的检测有机磷农药方法存在选择性低、灵敏度低等问题。为解决上述问题，利用合成简单的纳米材料构建农药快速检测方法成为有效途径，其原理为利用纳米材料猝灭探针荧光，结合材料与有机磷农药间的作用使荧光恢复，进而实现有机磷农药检测。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的操作复杂、灵敏度低等问题，提供了一种金纳米簇(AuNCs)锚定二氧化锰纳米片(MnO

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

一种基于金纳米簇-二氧化锰纳米片的甲基对氧磷荧光-比色方法，其步骤如下：

A、牛血清白蛋白功能化的金纳米簇AuNCs的制备：

将HAuCl

B、AuNCs-MnO

将步骤A的AuNCs溶液与超纯水按照体积比20:77混合，缓慢搅拌5min；然后将MnCl

C、甲基对氧磷的荧光-比色分析：

在多个1.5mL离心管中分别加入25μL不同浓度的甲基对氧磷、25μL乙酰胆碱酯酶(AChE，80mU mL

本发明机理如下：

AuNCs-MnO

本发明提供的这种酶介导的荧光检测方法，为农药检测建立新方法，为现场快检提供新思路，在环境检测、食品分析方面展现出巨大的应用前景。

附图说明

图1：实施例4所述，为基于AuNCs-MnO

图2：实施例4所述，为本方法的可行性验证，AuNCs-MnO

图3：实施例3所述，基于AuNCs-MnO

图4：实施例3所述，为(F–F

图5：实施例3所述，为在AuNCs-MnO

图6：实施例3所述，为AuNCs-MnO

图7：实施例4所述，基于AuNCs-MnO

图8：实施例4所述，为IE(％)与甲基对氧磷浓度对数的线性关系图。

图9：实施例4所述，为在AuNCs-MnO

图10：实施例4所述，为AuNCs-MnO

图11：实施例4所述，为本分析方法检测甲基对氧磷(4μg mL

图12：实施例4所述，为其他物质(10μg mL

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步地说明。

实施例1：牛血清白蛋白功能化的金纳米簇AuNCs的制备

将5mL的HAuCl

实施例2：AuNCs-MnO

取实施例1的2mL AuNCs溶液加入到7.7mL超纯水中，缓慢搅拌5min。然后，将0.2mLMnCl

实施例3：乙酰胆碱酯酶的荧光-比色传感设计

检测AuNCs-MnO

实施例4：甲基对氧磷的荧光-比色分析

基于酶的特异性识别调控的AuNCs-MnO

实施例5：实际样品中甲基对氧磷含量的测定

利用本发明，采用标准加入法，对环境和食品样品中的甲基对氧磷进行检测，探讨其实用性。具体样品包括自来水、河水和橙汁，自来水与河水利用0.22μm滤膜过滤后，直接添加甲基对氧磷标准液，终浓度分别为0.1、1和5ng mL

表1：应用本发明开发的荧光-比色策略检测实际样品中的甲基对氧磷