一种四硫化三钼包覆金纳米棒的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种基于四硫化三钼包覆金纳米棒的制备方法及应用。其制备方法为金纳米棒与硫代硫酸钠溶液、五氯化钼溶液反应4～8小时，得到具有过氧化物模拟酶活性的四硫化三钼包覆金纳米棒。所得四硫化三钼包覆金纳米棒模拟酶应用于检测真菌毒素玉米赤霉烯酮的含量。本发明专利技术利用四硫化三钼包覆金纳米棒催化分解双氧水的特性，再依据抗原与抗体的特异性结合，将玉米赤霉烯酮与修饰了四硫化三钼包覆金纳米棒的玉米赤霉烯酮适配体特异性作用，进而达到检测玉米赤霉烯酮的目的；本发明专利技术采用四硫化三钼包覆金纳米棒检测玉米赤霉烯酮，灵敏度高，现象明显，操作简便，能有效准确地测定作物中玉米赤霉烯酮的浓度。

Preparation and application of gold nanorods coated with molybdenum tetrasulfide

The invention discloses a preparation method and application of gold nanorods coated with molybdenum tetrasulfide. The preparation method is that the gold nanorods react with sodium thiosulfate solution and molybdenum pentachloride solution for 4 to 8 hours to obtain the gold nanorods coated with molybdenum tetrasulfide with peroxide mimetic enzyme activity. The gold nanorod mimetic enzyme coated with Trimolybdenum tetrasulfide was used to detect the content of zearalenone, a mycotoxin. The invention utilizes the characteristics of Trimolybdenum tetrasulfide coated gold nanorods for catalytic decomposition of hydrogen peroxide, and then combines zearalenone with zearalenone adapter modified with Trimolybdenum tetrasulfide coated gold nanorods according to the specificity of antigen and antibody, thereby achieving the purpose of detecting zearalenone; The invention uses Trimolybdenum tetrasulfide coated gold nanorods for detecting corn. Gibberellin ketone, with high sensitivity, obvious phenomena and simple operation, can effectively and accurately determine the concentration of zearalenone in crops.

【技术实现步骤摘要】
一种四硫化三钼包覆金纳米棒的制备方法及应用
本专利技术属于化学生物传感以及生物检测
，具体涉及一种基于四硫化三钼包覆金纳米棒的制备方法及应用。
技术介绍
酶对生命活动是不可或缺的，人体的许多反应都需要酶的催化进行，它可以降低化学反应活化能，加快化学反应速率，控制化学反应程度等。天然酶是一种由生物体内生产，并且具有高效性、专一性、多样性、能与底物产生特异性反应等性质的蛋白质、核酸或其复合体，在食品、工农业、医药诸多领域应用广泛。但是，天然酶也存在很多不足之处。例如外在环境条件(强酸、强碱，高温)对催化活性的敏感性影响、稳定性差、易变性失活、难提纯，不易储存且价格昂贵等问题。因此，发现和制备具有低成本高效益的酶需要科研工作者进行深入的研究。与此同时，模拟酶应运而生。模拟酶是一类人工合成的非蛋白质分子，具有结构简单、化学性质稳定、价廉易得等特点。纳米模拟酶是一类既有纳米材料的独特性能，又有催化功能的模拟酶。纳米模拟酶本身是一种纳米材料，如比表面高，具有特殊的光、电、磁等物理化学性质。正是这些独特的性质，纳米材料模拟酶在生物传感、生物医学与成像方面等领域表现出得天独厚的优势。金纳米棒是一种尺度从几纳米到上百纳米的棒状金纳米颗粒，金纳米棒的表面等离子体共振波长可随其长宽比变化，从550nm到1550nm连续可调。由金纳米棒与硫代硫酸钠和五氯化钼制备的四硫化三钼包覆金纳米棒保留了金纳米棒化学和物理特性的同时也具备了过氧化物酶性质。利用四硫化三钼包覆金纳米棒的过氧化物模拟酶性质和抗原抗体特异性反应，可用于检测玉米赤霉烯酮、肠毒素、呕吐霉素等，为食品安全做出贡献。玉米赤霉烯酮(Zearalenone)又称F-2毒素，主要污染玉米、小麦、大米、大麦、小米和燕麦等谷物，是玉米赤霉菌的代谢产物。玉米赤霉烯酮具有雌激素作用，主要作用于生殖系统，可使家畜，家禽和实验小鼠产生雌激素亢进症。妊娠期的动物(包括人)食用含玉米赤霉烯酮的食物会引起流产、死胎和畸胎。食用含赤霉病麦面粉制作的面食也可引起中枢神经系统的中毒症状，如恶心、发冷、头痛、神智抑郁和共济失调等。这些物质一旦进入人体，会使人中毒且目前对动物玉米赤霉烯酮中毒尚无特效药治疗。食物中毒是一个全球性公共卫生问题，无论是过去还是现在，在发达的工业化国家和发展中国家，食物中毒都常有发生。我国每年发生的此类中毒事件也非常多，全国各地均有报告，是疾病预防控制部门重点监测的疾病。大量的事实表明，食品安全问题严重影响人们的生活，急需建立一种针对玉米赤霉烯酮的超高灵敏度快速分析方法。研究表明四硫化三钼包覆金纳米棒具有一定的催化能力，在四硫化三钼包覆金纳米棒存在下，H2O2被快速催化分解，双氧水被催化分解产生羟基自由基，羟基自由基氧化TMB，不同浓度的氧化态TMB呈现不同的颜色。基于此，我们建立一种双模检测的新方法，既可利用颜色变化对待测物进行可视化半定量检测，又可以通过吸光度的大小对待测物的准确含量进行定量检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种四硫化三钼包覆金纳米棒模拟酶的制备方法及应用，制备简单，操作方便，适应普及。本专利技术的目的是通过下述方式实现的：一种四硫化三钼包覆金纳米棒模拟酶的制备方法，其特征在于，金纳米棒与硫代硫酸钠溶液、五氯化钼溶液反应4～8小时，得到具有过氧化物模拟酶活性的四硫化三钼包覆金纳米棒。进一步地，金纳米棒的制备方法为：向锥形瓶中加入CTAB溶液，在搅拌条件下先加入AgNO3溶液，再加入HAuCl4溶液，继续搅拌2～5分钟，然后逐滴加入抗坏血酸直至溶液褪色，CTAB溶液、AgNO3溶液、HAuCl4及抗坏血酸的物质的量之比为260-320：0.7-0.9：2.5-3.5：0.2-0.4，静置2～3小时即得金纳米棒。进一步地，CTAB溶液的浓度为0.1～0.2mol/L，AgNO3溶液的浓度为0.008～0.014mol/L，HAuCl4溶液的浓度为0.015～0.025mol/L，抗坏血酸的浓度为0.008～0.012mol/L。进一步地，金纳米棒、硫代硫酸钠溶液和五氯化钼溶液依次加入，三者的体积比为4～6：0.01～0.03：0.03～0.05，硫代硫酸钠溶液的浓度为0.08～0.12mol/L，五氯化钼溶液的浓度为0.08～0.12mol/L，值得说明的是，在硫代硫酸钠与五氯化钼满足计量关系为1:1的基础上加入的五氯化钼量越多即五氯化钼过量越多，四硫化三钼包覆层越厚。上述制备方法得到的四硫化三钼包覆金纳米棒模拟酶应用于检测真菌毒素玉米赤霉烯酮的含量。进一步地，应用具体为：先将四硫化三钼包覆金纳米棒通过金硫键与带有巯基的玉米赤霉烯酮DNA适配体即ZEN-aptamer相连接，然后依据ZEN-aptamer与玉米赤霉烯酮的特异性结合，向连接了ZEN-aptamer的四硫化三钼包覆金纳米棒中加入玉米赤霉烯酮，反应15～30分钟，再向体系中加入双氧水、3,3',5,5'-四甲基联苯胺即TMB溶液，根据玉米赤霉烯酮的浓度不同，覆盖金棒-四硫化三钼的面积不一样，导致生成氧化态的TMB(Ox-TMB)呈现的颜色不同，再根据Ox-TMB在波长652nm处的吸光度值与玉米赤霉烯酮浓度的关系，从而计算得到待测样品中玉米赤霉烯酮的含量。进一步地，ZEN-aptamer碱基序列为：5’-GGAATTCTTGATGTTGCCTGGGATTGTTTGGGCCTTGTGTTTTCTTCCGTTCCAACTTAGTAGGATCCCGAA-3’。进一步地，ZEN-aptamer与四硫化三钼包覆金纳米棒以4.9～5.2：4的体积比加入，反应8～12小时，采用转速为10000～12000r/min离心8～15min所得。进一步地，TMB显色步骤中，加入的双氧水浓度为80～120mmol/L，TMB浓度为3～7mmol/L，两种溶液的体积比为1：1。本专利技术的有益效果在于：本专利技术利用四硫化三钼包覆金纳米棒催化分解双氧水的特性，再依据抗原与抗体的特异性结合，将玉米赤霉烯酮与修饰了四硫化三钼包覆金纳米棒的玉米赤霉烯酮适配体特异性作用，进而达到检测玉米赤霉烯酮的目的；本专利技术采用四硫化三钼包覆金纳米棒检测玉米赤霉烯酮，灵敏度高，现象明显，操作简便，能有效准确地测定作物中玉米赤霉烯酮的浓度。本专利技术检测玉米赤霉烯酮为高灵敏度技术，它能快速准确地玉米赤霉烯酮，使四硫化三钼包覆金纳米棒成功取代传统的酶联免疫吸附反应中的生物酶。金纳米棒，在价格、稳定性等方面具有生物酶大分子无可比拟的优点，更重要的是，四硫化三钼金纳米棒不存在生物蛋白酶容易失去生物活性的问题。另一方面，引入TMB不同状态下表现出不同颜色，建立可视化检测，此外，金纳米粒子的高消光系数为这种检测方法提供了极高的检测灵敏度，与传统的酶联吸附方法相比，显著提高了检测的灵敏度以及稳定性。通过本专利技术的方法处理，能得到不同颜色的TMB溶液，这种纳米颗粒的颜色变化可根据双氧水的浓度进行调控，通过颜色或吸光度值的变化达到了对玉米赤霉烯酮的超痕量检测，与现有技术相比，本专利技术方法简单，成本低，灵敏度高，能够实现快速准确的检测，并且对于其它生物大分子以及疾病的检测都具有十分重要的参比价值，具有很广阔的应用前景。附图说明图1为金纳米棒及四硫化三钼包覆金纳米棒的TE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四硫化三钼包覆金纳米棒模拟酶的制备方法，其特征在于，金纳米棒与硫代硫酸钠溶液、五氯化钼溶液反应4～8小时，得到具有过氧化物模拟酶活性的四硫化三钼包覆金纳米棒。

【技术特征摘要】
1.一种四硫化三钼包覆金纳米棒模拟酶的制备方法，其特征在于，金纳米棒与硫代硫酸钠溶液、五氯化钼溶液反应4～8小时，得到具有过氧化物模拟酶活性的四硫化三钼包覆金纳米棒。2.根据权利要求1所述的四硫化三钼包覆金纳米棒模拟酶的制备方法，其特征在于，金纳米棒的制备方法为：向锥形瓶中加入CTAB溶液，在搅拌条件下先加入AgNO3溶液，再加入HAuCl4溶液，继续搅拌2～5分钟，然后逐滴加入抗坏血酸直至溶液褪色，CTAB溶液、AgNO3溶液、HAuCl4及抗坏血酸的物质的量之比为260-320：0.7-0.9：2.5-3.5：0.2-0.4，静置2～3小时即得金纳米棒。3.根据权利要求1所述的四硫化三钼包覆金纳米棒模拟酶的制备方法，其特征在于，CTAB溶液的浓度为0.1～0.2mol/L，AgNO3溶液的浓度为0.008～0.014mol/L，HAuCl4溶液的浓度为0.015～0.025mol/L，抗坏血酸的浓度为0.008～0.012mol/L。4.根据权利要求1所述的四硫化三钼包覆金纳米棒模拟酶的制备方法，其特征在于，金纳米棒、硫代硫酸钠溶液和五氯化钼溶液依次加入，三者的体积比为4～6：0.01～0.03：0.03～0.05，硫代硫酸钠溶液的浓度为0.08～0.12mol/L，五氯化钼溶液的浓度为0.08～0.12mol/L。5.权利要求1至4任一项所述的制备方法得到的四硫化三钼包覆金纳米棒模拟酶在检测真菌毒素玉米赤霉烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昊文，花欣怡，汪志芳，阳秀梅，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43