CN111398261B - 一种用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器的制备方法 - Google Patents

一种用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器的制备方法，包括如下步骤：以诱导化合物3A及PP6@AgNPs胶体溶液为原料构建得到，制得用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器。本发明构建的新型比色超分子传感器具有灵敏高、快速简便、省时，可以实现现场快速检测。期望能够实现苯丙胺类毒品的可视化现场快速识别及比色检测以及拓宽大环超分子受体作为分子器件在超分子传感器构建中的潜在应用。

Description

一种用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器的制备 方法
技术领域
本发明涉及毒品检测技术领域，具体涉及一种用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器的制备方法。
背景技术
目前，全球各国都面临着毒品滥用的严峻挑战。据联合国毒品与犯罪问题办公室出版的2013年《世界毒品报告》，目前在世界范围内流行的毒品主要有阿片剂、苯丙胺类兴奋剂、大麻等。其中，苯丙胺类兴奋剂的缉获量、生产量和消费量在逐年的增加，甲基苯丙胺，即冰毒，更是占据了苯丙胺类兴奋剂的71％。因吸毒引发的抢劫盗窃、暴力伤害、驾车肇祸等案件不断增多，严重危害社会治安和公共安全。毒品检测是揭露和证实贩毒等毒品犯罪的重要技术手段，对打击毒品犯罪、开展禁毒戒毒工作具有重要意义。而在吸毒犯罪场所实现对毒品的检测，可以为执法人员提供直接的证据。针对苯丙胺类毒品的超分子传感器构建及检测研究非常必要。
目前，缺乏一种灵敏度高的用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器的制备方法。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足之处，本发明的目的是提供一种灵敏度高的用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器的制备方法。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：本发明的一种用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器的制备方法，包括如下步骤：以诱导化合物3A及PP6@AgNPs胶体溶液为原料构建得到，制得用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器。
进一步地，(1)制备PP6@AgNPs胶体溶液：
将1mL浓度为20-100μM的PP6溶液加入2-20mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入50-200μL浓度为10mM的AgNO3溶液，然后加入10-30μ L浓度为0.1M的NaBH4溶液，将混合溶液在搅拌下反应5分钟，制得 PP6@AgNPs胶体溶液；
(2)在PP6@AgNPs胶体溶液中加入一系列浓度梯度的诱导化合物3A；
(3)在步骤(2)所得的溶液中继续加入一系列浓度梯度的甲基苯丙胺MA，制得用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器。
进一步地，在步骤(2)中，一系列浓度梯度为0，5，10，15，20，30，40， 50μM。
进一步地，在步骤(3)中，一系列浓度梯度为0，1，5，10，15，20，25， 30，40，50μM。
更进一步地，在步骤(2)中，向PP6@AgNPs胶体溶液加入诱导化合物3A，其颜色由黄色变为灰黑色。该颜色变化是由于诱导化合物3A与AgNPs表面的 PP6发生分子识别导致AgNPs聚集。
进一步地，在步骤(3)中，所述的溶液中继续加入甲基苯丙胺MA，胶体溶液的颜色由灰黑色变为黄色。这是由于甲基苯丙胺将诱导探针化合物3A从 PP6主体分子的空腔中替代出来，发生竞争性分子识别。依据此原理，可以实现苯丙胺类毒品的快速识别及检测。
进一步地，在步骤(1)至步骤(3)的反应条件为室温。
有益效果：本发明构建的新型比色超分子传感器具有灵敏高、快速简便、省时，可以实现现场快速检测。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：(1)本发明期望能够实现苯丙胺类毒品的可视化现场快速识别及比色检测以及拓宽大环超分子受体作为分子器件在超分子传感器构建中的潜在应用。
(2)将超分子杂化材料与诱导探针化合物组合构建超分子传感器。通过初步筛选发现PP6@AgNPs和诱导化合物3A组合所构建超分子传感器对甲基苯丙胺表现出了高选择性识别本发明针对苯丙胺类毒品的超分子传感器构建及检测研究。据此原理，可以实现苯丙胺类毒品的快速识别及检测。
(3)在本发明中，将PP6@AgNPs胶体溶液和诱导化合物3A在室温条件下混合反应，可以观察到其颜色变为灰黑色，该颜色变化是由于诱导化合物3A 与AgNPs表面的PP6发生分子识别导致AgNPs聚集。继续加入毒品甲基苯丙胺 (MA)后，胶体溶液的颜色又转变为黄色，这是由于甲基苯丙胺将诱导探针化合物3A从PP6主体分子的空腔中替代出来，发生竞争性分子识别。
附图说明
图1为本发明方法合成的PP6@AgNPs不同放大倍数的TEM图；
图中：A为低倍的TEM图，B为高倍的TEM图；
图2为本发明方法合成的PP6@AgNPs的颜色变化图；
图3为本发明方法的紫外-可见吸收光谱图。
图4为本发明方法的超分子传感器的原理图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
实施例1
本发明的一种用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器的制备方法，包括如下步骤：以诱导化合物3A及PP6@AgNPs胶体溶液为原料构建得到，制得用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器。
本发明的一种用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器的制备方法，包括如下步骤：(1)制备PP6@AgNPs胶体溶液：
将1mL浓度为20μM的PP6溶液加入2-20mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入200μL浓度为10mM的AgNO3溶液，然后加入20μL浓度为 0.1M的NaBH4溶液；将混合溶液在搅拌下反应5分钟，制得PP6@AgNPs胶体溶液；如图1所示，为本发明方法合成的PP6@AgNPs不同放大倍数的TEM图，该方法制备的PP6@AgNPs形貌均一，尺寸在3-6nm之间，制备方法快速简便、绿色环保。
(2)在PP6@AgNPs胶体溶液中加入一系列浓度梯度的诱导化合物3A；一系列浓度梯度为0，5，10，15，20，30，40，50μM。向PP6@AgNPs胶体溶液加入诱导化合物3A，其颜色由黄色变为灰黑色。
(3)在步骤(2)所得的溶液中继续加入一系列浓度梯度的甲基苯丙胺MA，一系列浓度梯度为0，1，5，10，15，20，25，30，40，50μM。所述的溶液中继续加入甲基苯丙胺MA，胶体溶液的颜色由灰黑色变为黄色。制得用于检测苯丙胺类毒品的新型比色超分子传感器。如图2所示，为本发明方法合成的 PP6@AgNPs的颜色变化图，A到B为步骤(2)反应的颜色变化；B到C为步骤(3)反应的颜色变化。进一部的如图3所示，为本发明方法的紫外-可见吸收光谱图。图3中A图的吸收峰信号变化是由于诱导化合物3A与AgNPs表面的 PP6发生分子识别导致AgNPs聚集；继续加入毒品甲基苯丙胺(MA)后，就如图3中B图的吸收峰信号变化，这是由于甲基苯丙胺将诱导探针化合物3A从 PP6主体分子的空腔中替代出来，发生竞争性分子识别。图2本发明方法合成的 PP6@AgNPs的颜色变化图与图3本发明方法的紫外-可见吸收光谱图中吸收峰信号的变化相互对应，相互佐证，进一步说明该发明的基本原理。基于上述发现，本发明的原理如图4所示。
在步骤(1)至步骤(3)的反应条件为室温。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：
在步骤(1)中，制备PP6@AgNPs胶体溶液：
将1mL浓度为40μM的PP6溶液加入5mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入200μL浓度为10mM的AgNO3溶液，然后加入20μL浓度为0.1M 的NaBH4溶液。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：
在步骤(1)中，制备PP6@AgNPs胶体溶液：
将1mL浓度为60μM的PP6溶液加入5mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入200μL浓度为10mM的AgNO3溶液，然后加入20μL浓度为0.1M 的NaBH4溶液。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于：
在步骤(1)中，制备PP6@AgNPs胶体溶液：
将1mL浓度为80μM的PP6溶液加入5mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入200μL浓度为10mM的AgNO3溶液，然后加入20μL浓度为0.1M 的NaBH4溶液，将混合溶液在搅拌下反应5分钟，制得PP6@AgNPs胶体溶液。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于：
在步骤(1)中，制备PP6@AgNPs胶体溶液：
将1mL浓度为100μM的PP6溶液加入5mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入200μL浓度为10mM的AgNO3溶液，然后加入20μL浓度为 0.1M的NaBH4溶液，将混合溶液在搅拌下反应5分钟，制得PP6@AgNPs胶体溶液。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于：
在步骤(1)中，制备PP6@AgNPs胶体溶液：
将1mL浓度为100μM的PP6溶液加入5mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入50μL浓度为10mM的AgNO3溶液，然后加入20μL浓度为0.1 M的NaBH4溶液，将混合溶液在搅拌下反应5分钟，制得PP6@AgNPs胶体溶液。
实施例7
实施例7与实施例1的区别在于：
在步骤(1)中，制备PP6@AgNPs胶体溶液：
将1mL浓度为100μM的PP6溶液加入5mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入100μL浓度为10mM的AgNO3溶液，然后加入20μL浓度为 0.1M的NaBH4溶液，将混合溶液在搅拌下反应5分钟，制得PP6@AgNPs胶体溶液。
实施例8
实施例8与实施例1的区别在于：
在步骤(1)中，制备PP6@AgNPs胶体溶液：
将1mL浓度为100μM的PP6溶液加入5mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入150μL浓度为10mM的AgNO3溶液，然后加入20μL浓度为0.1 M的NaBH4溶液，将混合溶液在搅拌下反应5分钟，制得PP6@AgNPs胶体溶液。
实施例9
实施例9与实施例1的区别在于：
在步骤(1)中，制备PP6@AgNPs胶体溶液：
将1mL浓度为100μM的PP6溶液加入5mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入200μL浓度为10mM的AgNO3溶液，然后加入10μL浓度为 0.1M的NaBH4溶液，将混合溶液在搅拌下反应5分钟，制得PP6@AgNPs胶体溶液。
实施例10
实施例10与实施例1的区别在于：
在步骤(1)中，制备PP6@AgNPs胶体溶液：
将1mL浓度为100μM的PP6溶液加入5mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入200μL浓度为10mM的AgNO3溶液，然后加入30μL浓度为 0.1M的NaBH4溶液，将混合溶液在搅拌下反应5分钟，制得PP6@AgNPs胶体溶液。
实施例11
实施例11与实施例1的区别在于：
在步骤(1)中，制备PP6@AgNPs胶体溶液：
将1mL浓度为100μM的PP6溶液加入20mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入200μL浓度为10mM的AgNO3溶液，然后加入20μL浓度为 0.1M的NaBH4溶液，将混合溶液在搅拌下反应5分钟，制得PP6@AgNPs胶体溶液。
实施例12
实施例12与实施例1的区别在于：
在步骤(1)中，制备PP6@AgNPs胶体溶液：
将1mL浓度为100μM的PP6溶液加入2mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入200μL浓度为10mM的AgNO3溶液，然后加入10μL浓度为 0.1M的NaBH4溶液，将混合溶液在搅拌下反应5分钟，制得PP6@AgNPs胶体溶液。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种用于检测苯丙胺类毒品的比色超分子传感器的制备方法，其特征在于包括如下步骤：以诱导化合物3A及PP6@AgNPs胶体溶液为原料构建，制备PP6@AgNPs胶体溶液：将1 mL浓度为20-100 μM 的PP6溶液加入2-20 mL的去离子水中，向制得的混合溶液中加入50-200μL浓度为10 mM的AgNO3溶液，然后加入10-30 μL浓度为0.1 M的NaBH4溶液，将混合溶液在搅拌下反应5分钟，制得PP6@AgNPs胶体溶液；在PP6@AgNPs胶体溶液中加入诱导化合物3A；制得用于检测苯丙胺类毒品的比色超分子传感器；诱导化合物3A为3,3'-((1,4-亚苯基双(氧基))双(乙烷-2,1-二基))双(1-甲基-1H-咪唑-3-鎓)，化合物3A的结构式如式（I）所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
（I）。
2.根据权利要求1所述的用于检测苯丙胺类毒品的比色超分子传感器的制备方法，其特征在于：反应条件为室温。
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