一种比色/SERS双模式批量检测马拉硫磷的检测方法及其应用技术

本发明专利技术属于食品安全快速检测技术领域，尤其涉及一种比色/SERS双模式批量检测马拉硫磷的检测方法及其应用。本发明专利技术通过马拉硫磷的浓度高低影响吸附在金纳米颗粒表面的核酸适配体的数量，进而调控金纳米颗粒的原位生长状态产生不同的形貌，并利用金纳米颗粒的形貌特征对其光生等离子体共振吸收和共振散射的响应一致性特点，观察溶液的颜色变化实现对批量样品中马拉硫磷的快速比色筛查，同时通过分析溶液SERS活性的变化实现对马拉硫磷的定量检测。本发明专利技术的检测方法颜色变化明显，可实现对大批量样品中马拉硫磷的快速裸眼筛查，且检测时基质干扰小，灵敏度、重复性和稳定性高，检测结果可互相验证，操作简便快捷，具有实际应用和推广价值。广价值。广价值。

【技术实现步骤摘要】
gold nanoparticles
‑
based aptasensor for the colorimetric detection of organophosphorus pesticide phorate. ANAL BIOANAL CHEM 2016, 408(1): 333
‑
338.）（Bala R, Mittal S, Sharma RK, et al. A supersensitive silver nanoprobe based aptasensor for low cost detection of malathion residues in water and food samples. SPECTROCHIM ACTA A 2018, 196: 268
‑
273.）。但是对于作物上马拉硫磷残留量检测中存在的基质干扰大、重复性差的问题，目前尚无较好的解决办法。

技术实现思路

[0005]针对检测作物上马拉硫磷残留量时存在的基质干扰大、重复性差的技术问题，本专利技术提出一种比色/SERS双模式批量检测马拉硫磷的检测方法及其应用。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种比色/SERS双模式批量检测马拉硫磷的检测方法，包括以下步骤：（1）配制50mL质量分数为0.01%的氯金酸（HAuCl4）溶液，加入到100mL容量的圆底烧瓶中边搅拌边加热直至溶液沸腾，持续2~5min，随后将5~10mL质量分数为1%的柠檬酸钠溶液快速地加入烧瓶中，继续搅拌加热直至溶液的颜色变成酒红色，并持续沸腾15~20min，最后冷却溶液至室温，获得浓度为7~8nM、粒径为5~15nm的金纳米颗粒溶液；将金纳米颗粒溶液用超纯水按浓度稀释十倍后加入浓度1μM、体积10~20μL的核酸适配体混匀并在室温下反应20~24h，将反应后的溶液用超纯水稀释至200μL，得到核酸适配体
‑
金纳米颗粒溶液。
[0007]（2）配制浓度梯度为0 nM、0.1 nM、1 nM、10 nM、100 nM、1
ꢀµ
M、10
ꢀµ
M、100
ꢀµ
M、10 mM和10 mM的马拉硫磷标准溶液各20~40μL，分别与步骤（1）的核酸适配体
‑
金纳米颗粒溶液混合并在室温下反应5~10h，然后加入浓度500mM、体积10~20μL的NH2OH混匀，再分次加入质量分数0.01%、体积20~40μL的氯金酸溶液，在室温下使金纳米颗粒生长5~10min，至金纳米颗粒生长完成，得到不同浓度的马拉硫磷标准品。
[0008]进一步的，所述核酸适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，其5
’
端修饰有巯基，用以提高核酸适配体与金纳米颗粒表面的亲和力。
[0009]（3）记录步骤（2）不同浓度的马拉硫磷标准品的颜色，制作比色卡，用于马拉硫磷的批量定性检测。
[0010]（4）对步骤（2）不同浓度的马拉硫磷标准品进行拉曼光谱分析，将标准品1270 cm
‑1处拉曼信号峰强度I
1270
与马拉硫磷浓度的对数lgC 拟合建立标准曲线，得到标准曲线的线性方程I
1270
=
‑
737.1 lgC+397.6，线性拟合系数为0.9871，均方根误差为176.2，用于马拉硫磷的定量检测；（5）重复步骤（2）的操作并用待测溶液代替步骤（2）中的马拉硫磷标准溶液，得待测样品，将待测样品重复步骤（3）和/或步骤（4）的操作，实现待测溶液中马拉硫磷的定性检测和/或定量检测。
[0011]上述的检测方法在批量定性和/或定量检测马拉硫磷中的应用。优选地，所述定性检测马拉硫磷的检测范围为0nM~10mM；所述定量检测马拉硫磷的线性范围为1nM~100
µ
M，检出限为0.7nM。
[0012]本专利技术的一种比色/SERS双模式批量检测马拉硫磷的检测方法，是在核酸适配体与马拉硫磷分子的特异性结合的基础上，通过马拉硫磷的浓度高低影响吸附在金纳米颗粒
表面的核酸适配体的数量，进而调控金纳米颗粒的原位生长状态，使金纳米颗粒的形貌由无规则多枝状向光滑球形转变，再利用金纳米颗粒的形貌特征对其光生等离子体共振吸收（显色效应）和共振散射（SERS效应）的响应具有一致性的特点，通过观察溶液的颜色变化实现对批量样品中马拉硫磷的快速比色筛查，同时分析溶液中金纳米颗粒的形貌变化所引起的SERS活性变化实现对马拉硫磷的定量检测。
[0013]本专利技术的有益效果如下：（1）本专利技术提供一种比色/SERS双模式批量检测马拉硫磷的检测方法，通过使马拉硫磷分子和金纳米颗粒竞争性地与核酸适配体结合，改变金纳米颗粒表面结合的核酸适配体的数量，进而影响金纳米颗粒的形貌由无规则多枝状向光滑球形转变，再利用金纳米颗粒的形貌对其光生等离子体共振吸收（显色效应）和共振散射（SERS效应）的响应一致性的特点实现对马拉硫磷的检测，方法巧妙，效果明显。
[0014]（2）本专利技术通过记录马拉硫磷浓度的高低对溶液中金纳米颗粒生长形貌的间接影响使溶液产生的颜色变化，制作标准比色卡，与传统的金纳米颗粒团聚或反团聚比色方法相比颜色变化更加明显，实现了对大批量检测样品中的马拉硫磷更加快速、准确的裸眼筛查，检测范围为0nM~10mM；通过分析溶液中金纳米颗粒的形貌变化所引起的SERS活性变化，发现1270cm
‑1处拉曼信号峰强度I
1270
与马拉硫磷浓度的对数呈正相关，并建立线性方程I
1270
=
‑
737.1 lgC+397.6，线性拟合系数为0.9965，线性范围为1nM~100
µ
M，检出限为0.7nM。
[0015]（3）本专利技术的检测方法可对大批量样品中的马拉硫磷进行快速、准确的检测，首先将各个待测样品的颜色与标准比色卡一一比对，快速确认各个样品中马拉硫磷的浓度范围，然后对待测样品分别进行拉曼光谱分析，检测其1270cm
‑1处的拉曼信号峰强度I
1270
并代入线性方程，计算得到各样品中马拉硫磷的准确浓度。
[0016]（4）本专利技术的比色/SERS双模式检测方法通过监控金纳米颗粒的形貌检测马拉硫磷，一定程度上减轻了基质的干扰，检测的重复性较高，检测结果可互相验证，与单一模式相比准确度和灵敏度更高、稳定性更强，且操作简便快捷，在马拉硫磷的日常检验和科学研究中具有较好的应用和推广价值。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术比色/SERS双模式检测马拉硫磷的原理示意图。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种比色/SERS双模式批量检测马拉硫磷的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）利用柠檬酸钠溶液还原氯金酸溶液制备金纳米颗粒溶液，将金纳米颗粒溶液稀释后加入核酸适配体混匀并进行反应，将反应后的溶液稀释，得到核酸适配体
‑
金纳米颗粒溶液；（2）配制一定浓度梯度的马拉硫磷标准溶液，分别与步骤（1）的核酸适配体
‑
金纳米颗粒溶液混合并进行反应，然后加入NH2OH混匀，再分次加入氯金酸溶液使金纳米颗粒生长完成，得到不同浓度的马拉硫磷标准品；（3）记录步骤（2）不同浓度的马拉硫磷标准品的颜色，制作比色卡，用于马拉硫磷的批量定性检测；（4）对步骤（2）不同浓度的马拉硫磷标准品进行拉曼光谱分析，将标准品1270 cm
‑1处拉曼信号峰强度I
1270
与马拉硫磷浓度的对数lgC 拟合建立标准曲线，得到标准曲线的线性方程，用于马拉硫磷的定量检测；（5）重复步骤（2）的操作并用待测溶液代替步骤（2）中的马拉硫磷标准溶液，得待测样品，将待测样品重复步骤（3）和/或步骤（4）的操作，实现待测溶液中马拉硫磷的定性检测和/或定量检测。2.根据权利要求1所述的一种比色/SERS双模式批量检测马拉硫磷的检测方法，其特征在于：所述步骤（1）的金纳米颗粒溶液中金纳米颗粒的粒径为5~15nm，浓度为7~8nM。3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于：所述步骤（1）中金纳米颗粒溶液稀释的浓度倍数为10倍；核酸适配体的浓度为1μM、体积为10~20μL。4.根据权利要求3所述的一种比色/SERS双模式批量检测马拉硫磷的检测方法，其特征在于：所述核酸适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，其5
’
端修饰有巯基。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，胡建东，李伟，王顺，王玲，吴俊锋，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：