CN109709167A - 基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器的制备方法 - Google Patents
基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109709167A CN109709167A CN201811387378.6A CN201811387378A CN109709167A CN 109709167 A CN109709167 A CN 109709167A CN 201811387378 A CN201811387378 A CN 201811387378A CN 109709167 A CN109709167 A CN 109709167A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gold nano
- dimensional
- ppa
- detection
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器的制备方法。该电化学阻抗传感器用于3‑PPA的检测。葫芦脲[7]分子（简称CB[7]）将未经修饰的金纳米颗粒自组装成三维的金纳米结构，这种结构具有捕获3‑PPA并放大信号的作用，将构建的三维金纳米体系组装到未经修饰的金电极上，则制得由三维金纳米构成的3‑PPA传感器，可以在电化学条件下测量阻抗从而达到检测3‑PPA的作用。与其他方法相比，制备方法简便，不需要复杂器材，耗费时间少，效果稳定。本发明第一次将基于三维结构金纳米颗粒体系构建的电化学阻抗传感器应用于检测3‑PPA上。我们构建的3‑PPA传感器为毒品类似物的检测提供了便捷的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器及其制备方法。
背景技术
近几年，毒品交易猖獗，滥用毒品已成为当今世界日益严峻的问题,对人们的健康和财产造成巨大危害。毒品检测对于打击毒品犯罪、抑制毒品的流行具有非常重要的意义。因此，开发一种便捷且灵敏的检测方法对排查毒品提供了帮助。
3-苯基丙胺(3-PPA)作为甲基苯丙胺(冰毒)的衍生物，在氨基位置上有所不同，具有相似的成瘾和致幻作用。先前有报道称通过气相色谱，高效液相色谱或液相色谱检测到3-PPA。上述方法均基于色谱方法，但是这些方法需要昂贵的仪器设备，体积大，检测方法繁琐，灵敏度不高。而各种电化学生物传感器由于其突出的优点而受到广泛研究，包括操作简单，响应时间短，成本低和便携性好。到目前为止，还没有使用电化学方法来检测3-PPA。因此，有必要制造3-PPA电化学传感器。
金纳米颗粒(AuNPs)是一种重要的贵金属纳米材料，拥有高电子密度、高介电特性和大比表面积等优异的纳米材料的特点，因而具有放大信号的作用。利用金纳米颗粒构建三维金纳米结构，不仅具有优秀的纳米材料的特性，还具有三维空间结构，使检测更灵敏。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器。
本发明的目的之二在于提供该传感器的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用如下机理：通过柠檬酸三钠还原氯金酸合成未经修饰的金纳米颗粒(AuNPs)。因为葫芦脲[7]分子(以下简称CB[7])所含有的羰基氧可以通过螯合作用与金纳米颗粒结合，引起AuNPs分散性的降低并直接致使金纳米颗粒之间自组装形成网状三维结构。将构建完毕的三维金纳米体系组装到未经修饰的金电极上，制得基于三维金纳米体系的3-PPA电化学阻抗传感器，利用金纳米颗粒良好的电子传递能力，极大地提高了反应信号和3-PPA的检测限，在生产应用中有很好的指导意义。
根据上述机理，本发明采用如下技术方案：
一种基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
a.将葫芦脲[7]与未经修饰的金纳米颗粒按1:2～1:5的质量比溶于水中，搅拌混合均匀后静置，至溶液颜色从红色变为蓝色，离心分离，去上清，沉淀干燥，即得到三维金纳米颗粒；
b.将步骤a所得三维金纳米颗粒配成1μg/mL～5μg/mL的溶液，滴涂并孵育在未经修饰的金电极上，孵育时间为10～12h，最后用超纯水冲洗电极表面除去非特异性吸附，得到基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器。
上述的未经修饰的金纳米颗粒的制备方法为：避光下，将浓度为20～25mM氯金酸溶液加热至沸，搅拌3～5min，之后迅速加入浓度为30～40mM的柠檬酸三钠溶液，搅拌15～20min 后停止加热，溶液的颜色由淡黄色变为深褐色最后变为酒红色，离心分离，去上清，沉淀干燥，即得到未经修饰的金纳米颗粒。所述的氯金酸溶液与柠檬酸三钠溶液的体积比为：1:2～1:4。
本发明第一次将基于三维结构金纳米颗粒体系构建的电化学阻抗传感器应用于检测 3-PPA上。基于超分子葫芦脲[7]主客识别3-PPA的原理，并应用三维金纳米结构体系来放大电信号。通过葫芦脲[7]介导聚集金纳米颗粒形成三维金纳米结构这一原理，简单而巧妙地合成了该阻抗传感器。金纳米颗粒具有高电子密度、高介电特性和大比表面积等优异特点，因而具有放大信号的作用。利用金纳米颗粒构建三维金纳米结构，不仅具有优秀的纳米材料的特性，还具有三维空间结构，使检测更灵敏。并且，通常的三维金纳米结构需要对金纳米进行表面修饰，步骤相对繁琐。而葫芦脲介导的三维金纳米结构的构建所需的金纳米不需要修饰，并且只需要一步混合金纳米颗粒和葫芦脲[7]就完成三维体系的构建，步骤相对简单。结果表明，构建的三维金纳米体系能够有效地检测3-PPA，在3-PPA浓度为10pM-100μM范围内有良好的线性关系。
本发明构建了一种用于3-PPA检测的新型阻抗传感器，将三维金纳米颗粒应用于电化学界面检测中，取得了满意的结果。这一检测方法能够直观的观察阻抗的数值来检测3-PPA的浓度，同时还可以有效的在复杂的实际样品检测中起到检测3-PPA的作用。我们构建的3-PPA 传感器为毒品类似物的检测提供了便捷的方法，同样的原理还可推广到其它物质的检测，应用前景广泛。
附图说明
图1为本发明的构建的三维金纳米体系修饰电极在不同浓度的3-PPA溶液中的阻抗图。
图2为葫芦脲[7]介导构建的三维金纳米颗粒的电子显微镜图(SEM)。
具体实施方式
现将本发明的具体实施例叙述于后。
实施例1
本实施例中的葫芦脲[7]构建的三维金纳米颗粒和3-PPA阻抗传感器测定方法步骤如下：
(1)未经修饰的金纳米颗粒的制备方法为：将体积为250mL的圆底烧瓶装上磁力加热搅拌器中，加入96mL的超纯水搅拌并加热至煮沸，随后加入1mL浓度为25mM氯金酸(HAuCl4)避光搅拌5min。之后迅速加入3.5mL浓度为34mM的柠檬酸三钠，剧烈搅拌 20min后停止加热，整个过程可观察到溶液的颜色由淡黄色变为深褐色最后变为酒红色，搅拌停止后把制备好的AuNPs转移至棕色瓶中储存于4℃备用。
(2)三维金纳米颗粒体系构建的方法：取1mM的CB[7]溶液，和上述配制的未经修饰的金纳米颗粒以体积比1：9比例混合，能够立刻观察到颜色变化。静置一段时候，得自组装的三维结构金纳米颗粒。也可以通过表面未经修饰的金电极，将三维金纳米颗粒体系构建在电极表面，方便后续的电化学检测。
电化学传感器检测3-PPA：将构建的三维金纳米体系组装到未经修饰的金电极上，则制得由三维金纳米构成的3-PPA传感器。通过对10pM-100μM浓度范围内的3-PPA进行EIS扫描检测，证明可以在电化学条件下对3-PPA进行检测。
电解液条件：使用浓度为5mM的铁氰化钾溶液作为实验检测的电解液。
3-PPA的浓度范围：10pM-100μM。
参见附图，图1为本发明的构建的三维金纳米体系修饰电极在不同浓度的3-PPA溶液中的阻抗图。图2为葫芦脲[7]介导构建的三维金纳米颗粒的电子显微镜图(SEM)。由图可见，随着3-PPA浓度的增大，阻抗值也随之增大，通过阻抗的数值大小可以判断待测体系中3-PPA 的浓度大小。通过扫描电子显微镜能够观察到通过葫芦脲[7]的存在使分散的金纳米颗粒聚集，并且构建起三维的金纳米体系。
本发明通过葫芦脲[7]构建三维金纳米体系检测3-PPA，与其他方法相比，制备方法简便，不需要复杂器材，成本低廉，效果稳定。这一检测方法拓展了三维金纳米的应用，将会使构建三维的金纳米颗粒体系在未来的生产、生活以及科研中得到更为广泛的应用。同时，构建的3-PPA传感器在检测中有很低的检测限和较广的检测范围。我们构建的3-PPA传感器为毒品类似物的检测开拓了新的思路和方法。
Claims (2)
1.一种基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
a将葫芦脲[7]与未经修饰的金纳米颗粒按1:2~ 1:5的质量比溶于水中，搅拌混合均匀后静置，至溶液颜色从红色变为蓝色，离心分离，去上清，沉淀干燥，即得到三维金纳米颗粒；
b将步骤a所得三维金纳米颗粒配成1μg/mL~5μg/mL的溶液，滴涂并孵育在未经修饰的金电极上，孵育时间为10~12 h，最后用超纯水冲洗电极表面除去非特异性吸附，得到基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器。
2.根据权利要求1所述的基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器的制备方法，其特征在于所述的未经修饰的金纳米颗粒的制备方法为：避光下，将浓度为20~25 mM氯金酸溶液加热至沸，搅拌3~5 min，之后迅速加入浓度为30~40 mM的柠檬酸三钠溶液，搅拌15~20 min后停止加热，溶液的颜色由淡黄色变为深褐色最后变为酒红色，离心分离，去上清，沉淀干燥，即得到未经修饰的金纳米颗粒，所述的氯金酸溶液与柠檬酸三钠溶液的体积比为：1:2~1:4。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811387378.6A CN109709167A (zh) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | 基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811387378.6A CN109709167A (zh) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | 基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109709167A true CN109709167A (zh) | 2019-05-03 |
Family
ID=66254266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811387378.6A Pending CN109709167A (zh) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | 基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109709167A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111024793A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-17 | 济南大学 | 生物分子完全免固定的纸基电化学传感器的构建 |
| CN112684182A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-20 | 上海大学 | 一种非疾病诊断的检测pd-l1的免疫传感器系统 |
| CN113671002A (zh) * | 2021-07-25 | 2021-11-19 | 武汉科技大学 | 一种基于金表面修饰葫芦[7]脲检测生物活性物质的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102650612A (zh) * | 2011-02-25 | 2012-08-29 | 首都师范大学 | 电化学检测可卡因的方法及其中使用的三段式适配体探针 |
| CN104267192A (zh) * | 2014-03-06 | 2015-01-07 | 上海大学 | 检测凝血酶用生物电化学传感器其制备方法及应用 |
| CN108333241A (zh) * | 2017-01-20 | 2018-07-27 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 电化学生物传感器用修饰电极及其制备方法、电化学生物传感器及其制备方法和应用 |
| CN108614021A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-10-02 | 云南大学 | 一种苯丙胺类毒品的电化学检测方法 |
-
2018
- 2018-11-21 CN CN201811387378.6A patent/CN109709167A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102650612A (zh) * | 2011-02-25 | 2012-08-29 | 首都师范大学 | 电化学检测可卡因的方法及其中使用的三段式适配体探针 |
| CN104267192A (zh) * | 2014-03-06 | 2015-01-07 | 上海大学 | 检测凝血酶用生物电化学传感器其制备方法及应用 |
| CN108333241A (zh) * | 2017-01-20 | 2018-07-27 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 电化学生物传感器用修饰电极及其制备方法、电化学生物传感器及其制备方法和应用 |
| CN108614021A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-10-02 | 云南大学 | 一种苯丙胺类毒品的电化学检测方法 |
Non-Patent Citations (8)
| Title |
|---|
| E. BLANCO 等: "Cucurbit[7]uril-stabilized gold nanoparticles as catalysts of the nitro compound reduction reaction", 《RSC ADV.》 * |
| GULEN YESILBAG TONGA 等: "Binding studies of cucurbit[7]uril with gold nanoparticles bearing different surface functionalities", 《TETRAHEDRON LETTERS》 * |
| TUNG-CHUN LEE 等: "A Facile Synthesis of Dynamic Supramolecular Aggregates of Cucurbit[n]uril(n=5–8) Capped with Gold Nanoparticles in Aqueous Media", 《CHEM. EUR. J.》 * |
| YOONJUNG JANG 等: "Point-of-Use Detection of Amphetamine-Type Stimulants with Host-Molecule-Functionalized Organic Transistors", 《CHEM》 * |
| 伍倍萍: "基于超分子包裹的金属纳米颗粒构建酶传感器的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
| 孔英戈 等: "基于纳米金颗粒团聚反应的分光光度法测定牛奶中三聚氰胺的含量", 《理化检验-化学分册》 * |
| 崔凯 等: "自组装时间和高温处理对Au／BDD电极表面形貌的影响及电化学性能分析", 《化工新型材料》 * |
| 邹小波 等: "基于荧光共振能量转移的金纳米粒子/碳量子点荧光纳米探针检测精氨酸", 《分析化学 研究报告》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111024793A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-17 | 济南大学 | 生物分子完全免固定的纸基电化学传感器的构建 |
| CN112684182A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-20 | 上海大学 | 一种非疾病诊断的检测pd-l1的免疫传感器系统 |
| CN112684182B (zh) * | 2020-12-15 | 2022-06-28 | 上海大学 | 一种非疾病诊断的检测pd-l1的免疫传感器系统 |
| CN113671002A (zh) * | 2021-07-25 | 2021-11-19 | 武汉科技大学 | 一种基于金表面修饰葫芦[7]脲检测生物活性物质的方法 |
| CN113671002B (zh) * | 2021-07-25 | 2024-04-26 | 武汉科技大学 | 一种基于金表面修饰葫芦[7]脲检测生物活性物质的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Molecularly imprinted polymer decorated 3D-framework of functionalized multi-walled carbon nanotubes for ultrasensitive electrochemical sensing of Norfloxacin in pharmaceutical formulations and rat plasma | |
| CN105675683B (zh) | 一种检测日落黄的电化学传感器的制备方法及其应用 | |
| CN109709167A (zh) | 基于三维金纳米结构的检测毒品类似物用传感器的制备方法 | |
| Duan et al. | Three-dimensional molecularly imprinted electrochemical sensor based on Au NPs@ Ti-based metal-organic frameworks for ultra-trace detection of bovine serum albumin | |
| CN107525834A (zh) | 一种Cu‑MOF标记的DNA适配体传感器用于检测啶虫脒的方法 | |
| Bojdi et al. | Application of magnetic lamotrigine-imprinted polymer nanoparticles as an electrochemical sensor for trace determination of lamotrigine in biological samples | |
| CN110438200A (zh) | 一种基于双信号放大的用于重金属铅离子检测的生物传感器 | |
| CN109540991A (zh) | 功能化金属有机骨架材料、其构建的fkn传感器及其制备方法 | |
| JP6246230B2 (ja) | インプリントポリマーおよびその製造方法 | |
| CN109813785A (zh) | 一种基于中空多孔纳米球双放大信号的啶虫脒电化学适配体传感器 | |
| Liu et al. | Electrochemical sensor based on imprinted sol-gel polymer on Au NPs-MWCNTs-CS modified electrode for the determination of acrylamide | |
| Moreno et al. | Decoration of multi-walled carbon nanotubes with metal nanoparticles in supercritical carbon dioxide medium as a novel approach for the modification of screen-printed electrodes | |
| CN106568811A (zh) | 一种基于Cu‑BTC/聚吡咯纳米线/石墨烯纳米复合材料的氨气传感器及其制备方法 | |
| Ji et al. | Facile synthesis of Fe-BTC and electrochemical enhancement effect for sunset yellow determination | |
| Hu et al. | Antifouling ionic liquid doped molecularly imprinted polymer-based ratiometric electrochemical sensor for highly stable and selective detection of zearalenone | |
| Feng et al. | Impact of the size effect on enzymatic electrochemical detection based on metal-organic frameworks | |
| Zhang et al. | Controlling carbon encapsulation of gold nano-aggregates as highly sensitive and spectrally stable SERS tags for live cell imaging | |
| Xiao et al. | Ferrocene-terminated dendrimer functionalized graphene oxide layered sensor toward highly sensitive evaluation of Di (2-ethylhexyl) phthalate in liquor samples | |
| Facure et al. | Electrochemical and optical dual-mode detection of phenolic compounds using MnO2/GQD nanozyme | |
| Chen et al. | Improving sensitivity of antimicrobial drug nitrofurazone detection in food and biological samples based on nanostructured anatase-titania sheathed reduced graphene oxide | |
| CN108802390A (zh) | 一种基于石墨烯-金-钯纳米复合材料的胰腺癌肿瘤标志物免疫传感器的制备 | |
| CN106442675A (zh) | 一种基于Au@Ag@Au标记的癌胚抗原电化学免疫传感器的制备及应用 | |
| Lv et al. | Cu2+ modified Zr-based metal organic framework-CTAB-graphene for sensitive electrochemical detection of sunset yellow | |
| Mekgoe et al. | Graphic Carbon Nitride-SilverPolyvinylpyrrolidone Nanocomposite Modified on a Glassy Carbon Electrode for Detection of Paracetamol | |
| Ashwin et al. | Electrochemical aspects of cyclodextrin, calixarene and cucurbituril inclusion complexes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190503 |