一种拉曼增强剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种拉曼增强剂及其制备方法和应用，以多巴胺碳点为还原剂及稳定剂，采用改进的柠檬酸三钠还原氯金酸法，制备多巴胺碳点改性金纳米拉曼增强剂。用于烟草中咪唑菌酮残留检测时：制备多巴胺碳点改性金纳米拉曼增强剂；建立咪唑菌酮浓度与作为定量特征峰的峰面积的线性关系；烟叶样品中咪唑菌酮表面增强拉曼光谱检测。本发明专利技术首次合成多巴胺碳点，首次将多巴胺碳点引入金纳米拉曼增强剂制备中，作为还原剂及稳定剂，结合柠檬酸三钠为还原剂，还原氯金酸，提出了合成金纳米拉曼增强剂的新方法，金纳米具有显著的拉曼增强效应，稳定性也显著增强，冷藏储存半年以上不团聚，亦可短期室温储存，均不影响增强效果。均不影响增强效果。均不影响增强效果。

【技术实现步骤摘要】
一种拉曼增强剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种拉曼增强剂及其制备方法和应用，属于化学分析检测


技术介绍

[0002]咪唑菌酮是一种咪唑啉酮类新型杀菌剂，对葡萄、蔬菜和烟草等作物卵菌病害霜霉病有较高活性。对其它病原菌如子囊菌、链格孢等也有防治作用。咪唑菌酮是一种新型咪唑酮类农药，被广泛应用于各种农作物霜霉病、疫病和梨黑癍病等病虫害的控制。咪唑菌酮毒性较小，但各国对其残留均有严格的限定，如欧盟建议欧芹中咪唑菌酮最大残留限量(Maximum residue Levels,MRL)为2mg
·
kg
‑1，美国建议大葱中咪唑菌酮的MRL为1.5mg
·
kg
‑1，国际烟草科学研究合作中心(CORESTA)则建议烟草中咪唑菌酮MRL为3.0mg
·
kg
‑1，我国食品标准中不同类植物咪唑菌酮最大残留限量各不相同，最低的为马铃薯中残留限量0.02mg
·
kg
‑1，最高的为芹菜中残留限量40mg
·
kg
‑1，烟草中咪唑菌酮农药残留限量正在建立中。国内有报道其在烟草上有残留，为应对农产品贸易进出口及质量安全监管需求，建立一种分析天然产物中咪唑菌酮残留量的简便、准确、高灵敏度的检测方法是迫切而有重要实践意义的。
[0003]目前，检测咪唑菌酮残留的主要方法有气相色谱法、气相色谱质谱法、液相色谱质谱法，色谱方法对操作环境要求高、分析过程复杂费时、设备昂贵且需专业人员参与，在实时监测中存在一定局限性。
[0004]表面增强拉曼光谱(Surface
‑
enhanced Raman spectroscopy，SERS)是一种功能强大的分析工具，在物质成分鉴定和分子结构分析方面具有不可替代的作用。SERS技术采用表面经粗糙化处理的金、银、铜等金属作为活性基底，使待测分子能够吸附或非常接近于贵金属纳米结构的活性基底表面，使得拉曼散射信号显著增强，活性基底也通常称为拉曼增强剂。SERS具有不需要样品制备，测量时间短，灵敏度和准确度高等优点，适用于快速和在线检测，有望成为咪唑菌酮等农药分析的新方法。
[0005]溶胶型拉曼增强剂可大规模制备，具有成本优势，是SERS推广应用的关键性产品。现有技术中，制备粒径小于10nm的金纳米粒子溶胶时，通常使用在水相或者油相中用强还原剂(硼氢化钠、抗坏血酸等，所用硼氢化钠通常用柠檬酸三钠溶液配制)与氯金酸反应的化学还原法，但是随着纳米粒子粒径的减小，分散度越来越差。同时随着纳米粒子粒径减小，比表面积增大，表面活性增高，纳米粒子溶液溶胶稳定性降低容易聚集，导致拉曼效应明显降低。
[0006]因此，由于目前溶胶型拉曼增强剂制备方法不多，能够产生拉曼信号增强的靶标有限，实验室成品稳定差，易团聚，拉曼增强剂的制备是制约SERS应用的一个瓶颈，所述靶标指能够产生增强热点的贵金属，如金、银、铜等。而且烟草体系本身的复杂性，给烟草样品中咪唑菌酮残留的SERS快速检测带来了一定的挑战。

技术实现思路

[0007]为了解决目前拉曼增强剂制备方法不多，能够产生拉曼信号增强的靶标有限，常规方法制备的金纳米稳定性差，不易保存，容易聚集，由于烟草体系的复杂性，烟草样品中咪唑菌酮残留的SERS快速检测未见报道且具有一定的挑战等技术问题，本专利技术的第一方面提出一种拉曼增强剂的制备方法。本专利技术的第二方面提出一种拉曼增强剂。本专利技术的第三方面提出一种拉曼增强剂的应用。
[0008]本专利技术的技术方案：
[0009]一种拉曼增强剂的制备方法，以多巴胺碳点为还原剂及稳定剂，采用改进的柠檬酸三钠还原氯金酸法，制备多巴胺碳点改性金纳米。
[0010]具体的，该制备方法包括以下步骤：
[0011]步骤一、多巴胺碳点的合成：将多巴胺和柠檬酸溶于水中，混合均匀得到混合溶液，水热反应后，冷却，得棕色溶液，将所述棕色溶液过滤，再经离心，上清液真空干燥，得到所述多巴胺碳点；
[0012]步骤二、多巴胺碳点改性金纳米制备：将所述多巴胺碳点与柠檬酸三钠溶于水中，油浴加热，加入氯金酸，得到混合液，避光搅拌后，冷却至室温，离心，上清液即为所述多巴胺碳点改性金纳米。
[0013]所述步骤一中水热温度为180
‑
200℃，水热时间为8
‑
10小时。所述步骤一中所述多巴胺在所述混合溶液中的浓度为1.0
‑
2.0g/20mL，所述柠檬酸在所述混合溶液中的浓度为0.5
‑
1.0g/20mL。
[0014]所述步骤二中油浴加热温度为90
‑
100℃，避光搅拌时间为50
‑
60min。所述步骤二中所述多巴胺碳点在水中的浓度为12
‑
15mg/40mL，所述柠檬酸三钠在水中的浓度为20
‑
25mg/40mL，所述氯金酸在混合液中的浓度为10
‑
15mg/mL。
[0015]一种拉曼增强剂，为采用上述的制备方法得到的多巴胺碳点改性金纳米。
[0016]一种拉曼增强剂的应用，用于表面增强拉曼散射快速检测烟草中咪唑菌酮，包括如下步骤：
[0017]步骤一、制备多巴胺碳点改性金纳米拉曼增强剂：以多巴胺碳点为还原剂及稳定剂，采用改进的柠檬酸三钠还原氯金酸法，制备所述多巴胺碳点改性金纳米拉曼增强剂；
[0018]步骤二、建立咪唑菌酮浓度与作为表面增强拉曼散射光谱检测咪唑菌酮的定量特征峰的峰面积的线性关系：取不同浓度咪唑菌酮标准溶液与所述多巴胺碳点改性金纳米拉曼增强剂混合，使用便携拉曼仪对待检测区进行拉曼光谱检测，确定咪唑菌酮最高处特征峰作为表面增强拉曼散射光谱检测咪唑菌酮的定量特征峰，并建立咪唑菌酮浓度与所述定量特征峰的峰面积的线性关系；
[0019]步骤三、烟叶样品中咪唑菌酮表面增强拉曼散射光谱测定：对烟叶进行预处理得到待测样品液，取所述待测样品液与所述多巴胺碳点改性金纳米拉曼增强剂混合，使用所述便携拉曼仪对待检测区进行拉曼光谱检测，根据所述定量特征峰的峰面积和步骤二中建立的线性关系，计算烟草样品中咪唑菌酮浓度。
[0020]所述步骤三中对所述烟叶进行预处理得到待测样品液的具体步骤如下：采用乙腈作为萃取剂对烟叶样品的烟粉进行超声提取，过滤，滤液经旋转蒸发浓缩至干，得到残渣，所述残渣用乙腈二次溶解，定容，得到待测样品液。
[0021]所述咪唑菌酮标准溶液体积为200μL，浓度为0.08
‑
2.85μg/mL；所述多巴胺碳点改性金纳米拉曼增强剂的体积为50
‑
100μL。
[0022]本专利技术的有益技术效果：
[0023]1、本专利技术的制备方法在首次合成多巴胺碳点的基础上，首次将多巴胺碳点引入金纳米拉曼增强剂的合成过程中，作为还原剂及稳定剂，并结合柠檬酸三钠为还原剂，还原氯金酸，从而提出了一种合成金纳米拉曼增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拉曼增强剂的制备方法，其特征在于以多巴胺碳点为还原剂及稳定剂，采用改进的柠檬酸三钠还原氯金酸法，制备多巴胺碳点改性金纳米。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、多巴胺碳点的合成：将多巴胺和柠檬酸溶于水中，混合均匀得到混合溶液，水热反应后，冷却，得棕色溶液，将所述棕色溶液过滤，再经离心，上清液真空干燥，得到所述多巴胺碳点；步骤二、多巴胺碳点改性金纳米制备：将所述多巴胺碳点与柠檬酸三钠溶于水中，油浴加热，加入氯金酸，得到混合液，避光搅拌后，冷却至室温，离心，上清液即为所述多巴胺碳点改性金纳米。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述步骤一中水热温度为180
‑
200℃，水热时间为8
‑
10小时。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述步骤一中所述多巴胺在所述混合溶液中的浓度为1.0
‑
2.0g/20mL，所述柠檬酸在所述混合溶液中的浓度为0.5
‑
1.0g/20mL。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述步骤二中油浴加热温度为90
‑
100℃，避光搅拌时间为50
‑
60min。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述步骤二中所述多巴胺碳点在水中的浓度为12
‑
15mg/40mL，所述柠檬酸三钠在水中的浓度为20
‑
25mg/40mL，所述氯金酸在混合液中的浓度为10
‑
15mg/mL。7.一种拉曼增强剂，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丹，杨亚玲，王春琼，曹安源，谷毅，张轲，王月茂，孙浩巍，胡小东，
申请(专利权)人：云南省烟草质量监督检测站，
类型：发明
国别省市：