CN114088681A - 一种MXenes负载金二聚体的SERS复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品检测的技术领域,公开了一种MXenes负载金二聚体的SERS复合材料及其制备方法与应用。方法:S1:将金纳米颗粒与1,2‑二(4‑吡啶基)乙烯反应,获得金纳米二聚体;S2:采用三(2‑羧乙基)膦活化巯基修饰的AFB1适配体,然后与金纳米二聚体混合,通过金硫键进行偶联,获得巯基适配体修饰的金纳米二聚体;S3:将MXenes纳米片与巯基适配体修饰的金纳米二聚体孵育,获得MXenes负载金二聚体的SERS复合材料。本发明的SERS复合材料用于检测AFB1。本发明的方法简单、制备的SERS复合材料具有高密度的SERS“热点”等优点,对黄曲霉毒素B1检测的灵敏度高,检测限低,可痕量检测。
Description
技术领域
本发明涉及食品检测领域,具体涉及一种基于MXenes负载金二聚体的SERS复合基底及其制备方法与在检测黄曲霉毒素B1中的应用。
背景技术
黄曲霉毒素B1(AFB1)是由黄曲霉菌(Aspergillus flavus)等丝状真菌产生的次生代谢产物。AFB1具有很强的毒性,已被确定为I类致癌物质,对人类和动物造成诸多不利影响,包括致癌性、致突变性、致畸性等。AFB1主要存在于谷物、玉米、坚果等农产品中,最终可通过食物链进入人体。据联合国粮食及农业组织(FAO)统计,全球每年约有25%的农产品受到不同程度的霉菌毒素污染,给农业产业造成了巨大的经济损失。通常,AFB1可以通过常规分析方法检测,包括薄层色谱(TLC)、高效液相色谱(HPLC)、气相色谱-质谱(GC-MS)、液相色谱-质谱(LC-MS)和酶联免疫吸附试验(ELISA)。然而,这些传统方法通常需要多个检测步骤、繁琐的预处理和熟练的人员,尤其是在大批量样品快速无损检测方面。因此,对AFB1污染建立一种快速、简便、可靠的检测方法具有重要意义。
表面增强拉曼光谱(surface enhanced Raman scattering,SERS)技术作为一种具有指纹图谱功能的分子振动光谱技术,被广泛应用于痕量污染物的检测,具有无损、灵敏度高、快速检测等优点。然而高灵敏度SERS检测依赖于高性能SERS基底的设计。传统的基底大多合成不同尺寸和形状的贵金属纳米粒子。但是基于贵金属的SERS传感器的实际应用受到金属纳米粒子容易聚集和氧化以及吸附目标分子能力弱的限制。
发明内容
为了克服现有技术的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种具有高SERS活性的MXenes负载金纳米二聚体(AuNP dimers)复合材料及其制备方法。本发明通过巯基适配体修饰的金纳米二聚体与MXenes纳米片之间的氢键和螯合作用,得到了协同增强的拉曼信号的金纳米二聚体/MXenes纳米传感器即MXenes负载金二聚体的SERS复合材料。在AFB1存在时,适配体与AFB1的优先竞争结合可以触发金纳米二聚体(AuNPdimers)从MXenes纳米片的释放,离心后导致底部层的信号降低。从而实现AFB1的痕量检测,解决现有技术中样品处理复杂、灵敏度不够等问题。本发明的方法操作简单、成本低廉,制备的金纳米二聚体能够作为基底实现对痕量AFB1的检测,且增强效果优异。
本发明的另一目的在于提供上述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的应用。所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料是基于MXenes负载具有纳米间隙金纳米二聚体的SERS比率适配体传感器。本发明的MXenes负载金二聚体的SERS复合材料用于检测AFB1,特别是痕量检测AFB1。
本发明的目的通过以下技术方案得到:
一种MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将金纳米颗粒与1,2-二(4-吡啶基)乙烯反应,获得自组装的金纳米二聚体;
S2:采用三(2-羧乙基)膦活化巯基修饰的AFB1适配体,获得活化适配体;将活化适配体与金纳米二聚体混合,并通过金硫键进行偶联,获得巯基适配体修饰的金纳米二聚体;
S3:将MXenes纳米片与巯基适配体修饰的金纳米二聚体进行孵育,获得MXenes负载金二聚体的SERS复合材料。
所述金纳米颗粒以金纳米颗粒溶液的形式使用,金纳米颗粒的平均粒径为25~35nm,优选为32nm。
所述金纳米颗粒溶液可以为金纳米颗粒的水溶液或金纳米颗粒分散液(是指金纳米颗粒分散于水中得到);也可以为通过常规方法得到金纳米颗粒溶液。
所述金纳米颗粒溶液具体通过以下方法得到:在水溶液中,采用柠檬酸钠还原氯金酸,离心,在水中重悬,得到金纳米颗粒溶液。
所述金纳米颗粒溶液在反应前,采用酸碱调节剂调节其pH为中性。
所述1,2-二(4-吡啶基)乙烯(BPE)以水溶液的形式使用,水溶液的浓度为0.01~20mg/mL,优选为0.36mg/mL。
所述金纳米颗粒溶液的浓度为2×10-9~4×10-8mol/L。
所述BPE溶液与金纳米颗粒溶液的体积比为(1~10)μL:4mL。
步骤S1中反应后,采用AgNO3溶液终止反应;所述AgNO3溶液的浓度为0.01~20mg/mL,优选为0.68mg/mL;
步骤S1中所述反应的时间为2~5min,优选为3min。
步骤S2中巯基修饰的AFB1适配体的序列为:5′-SH-(CH2)6-GTT GGG CAC GTG TTGTCT CTC TGT GTC TCG TGC CC TTC GCT AGG CCC-SH-3′;
步骤S2中所述三(2-羧乙基)膦TCEP,作用是活化AFB1适配体;三(2-羧乙基)膦以溶液的形式使用,溶液的浓度为40~60mM,该溶液为水溶液或Tris-HCl溶液;
步骤S2中所述巯基修饰的AFB1适配体以溶液的形式使用,溶液的浓度为10~110μM,优选为100μM;适配体的溶液为水溶液或Tris-HCl溶液。
步骤S2中三(2-羧乙基)膦与巯基修饰的AFB1适配体的摩尔比为(0.01~0.11)∶50,优选为0.1∶50。
步骤S2中所述活化的条件为常温活化45min~90min。
步骤S2中所述巯基修饰的AFB1适配体的溶液与金纳米二聚体的体积比为(1~10)μL:4mL,金纳米二聚体以溶液的形式使用,溶液的浓度为10-9~2×10-8mol/L;巯基修饰的AFB1适配体以溶液的形式使用,溶液的浓度为10~110μM,优选为100μM。
步骤S2中所述偶联的条件为常温偶联10~15h,所述偶联在振荡的条件下进行,振荡的转速为300~800rpm。
偶联完成后,离心,在水中分散。
步骤S3中所述MXenes纳米片为MXenes-Ti3C2Tx,碳化钛纳米片。
所述MXenes纳米片以水溶液或水分散液的形式使用;
步骤S3中所述MXenes纳米片水溶液或水分散液的浓度为0.01~50mg/mL,MXenes纳米片的片径大小为0.5~4μm;
巯基适配体修饰的金纳米二聚体以水溶液的形式使用,其浓度为10-9~2×10- 8mol/L。
MXenes纳米片水溶液或水分散液与巯基适配体修饰的金纳米二聚体的水溶液的体积比为0.5~3∶1;优选为1∶1。
步骤S3中所述孵育的条件为常温孵育10~15h。
所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料通过上述制备方法得到。
所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的应用。所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料是基于MXenes负载具有纳米间隙金纳米二聚体的SERS比率适配体传感器。本发明的MXenes负载金二聚体的SERS复合材料用于检测AFB1,特别是痕量检测AFB1。
所述检测AFB1的具体步骤:
P1:用甲醇水溶液配制标准样品AFB1溶液,并稀释成一组具有浓度梯度的AFB1标准样品液;
P2:将MXenes负载金二聚体的SERS复合材料与浓度梯度的AFB1标准样品液,室温中孵育,离心后对下层的复合物进行拉曼信号采集,从而获得不同浓度AFB1标准样品液下拉曼信号强度;
P3:根据AFB1浓度与拉曼信号强度I1608/I723的对应关系建立标准曲线;
P4:测定待测样的拉曼信号强度,利用标准曲线,测定待测样中AFB1的浓度,从而实现进行AFB1定量检测。
P1中所述一组具有浓度梯度的标准AFB1样品液为100ng/mL、10ng/mL、1ng/mL、0.1ng/mL、0.01ng/mL、0.001ng/mL、0ng/mL,其中0ng/mL为空白对照;
步骤P2中MXenes负载金二聚体的SERS复合材料是溶液的形式使用,是将MXenes负载金二聚体的SERS复合材料溶于Tris-HCl溶液中,溶液的浓度为15~25mM,优选20mM;
步骤P2中所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的溶液与AFB1标准样品液的体积比为5~15∶1;优选为9∶1;
步骤P2中所述离心是指利用离心分离上层解离的AuNP dimers和下层AuNPdimers/MXenes-Ti3C2Tx复合物;
步骤P2中所述离心的转速为3000~5000rpm/min,优选为3800rpm/min;
步骤P2中所述离心的时间为10~30min,优选为15min。
步骤P2中所述信号是通过显微拉曼光谱仪测得:所述的显微拉曼光谱仪的操作条件优选为激发波长为785nm的激光器,激光功率为100m W,采集信号为2次,信号采集时间为10~40s,优选为20s;
步骤P3中所述拉曼信号是BPE分子的特征拉曼谱峰1608cm-1与MXenes-Ti3C2Tx固有的拉曼峰723cm-1信号强度比值;
步骤P3中所述拉曼信号强度I1608/I723作为定量峰,并以不同AFB1浓度对光谱强度比值作图,并以此绘制标准曲线。
本发明的原理:在拉曼采集条件一致的情况下,对于I1608/I723信号强度与AFB1的浓度呈负相关;基于此原理实现了定量检测。
MXenes具有比表面积大、电导率强、亲水性好等优良性能,基于MXenes的贵金属复合基底可以有效避免金属基底的缺陷,通过与吸附分子的电荷转移实现化学增强,在痕量检测领域具有更大的应用潜力。
与现有技术相比,本发明具有以下优点和有益效果:
(1)本发明利用BPE两端吡啶基的氮原子与金颗粒相连触发AuNP dimers的组装,不仅可以作为SERS报告分子间接定量AFB1,而且BPE位于两个金颗粒的中间可以形成密集的SERS“热点”,将大大增强信号分子的强度;通过优化合成参数,缩短了反应时间,并在2~3个月信号相对稳定。
(2)本发明利用二维材料MXenes负载高SERS活性的AuNP dimers,大的比表面积的MXenes不仅可以作为有效负载平台;固有的拉曼信号也用于检测过程中的内标分子,减少实验过程中由于仪器和认为实验带来的误差,实现比率传感。
(3)本发明利用适配体的磷酸基团与MXenes的Ti离子之间螯合作用和氢键作用,适配体强吸附在MXenes上,避免传统竞争反应中两条链的碱基配对和解链,不仅实现特异性检测,而且大大降低成本,简化整个实验过程。
(4)本发明利用AuNP dimers的辅助提高了MXenes在水中的稳定性,还协同实现了电磁场增强和化学增强,满足实际过程中对痕量毒素的超灵敏的检测。此外,MXenes对分析物具有吸附作用,更好地消除食品基质效应。
(5)本发明检测稳定性好,检测灵敏度高,得到了从100ng/mL到0.001ng/mL宽的检测区间和0.6pg/mL低的检测限,是一种有前途的SERS基底。
(6)本发明操作简单,MXenes和AuNP dimers的拉曼信号稳定,因此备好该纳米传感器体系,检测时只需将纳米传感器体系加入到待测样品中反应,反应结束后通过离心分离立马进行检测。从而实现快速定量检测,这种简便的SERS策略提高了AFB1检测的灵敏度和可靠性,为复杂食品系统中的小分子检测提供了一种潜在的替代方法。该方法可以满足食品安全和环境监测部门的要求,具有广泛的实用性。
附图说明
图1为本发明的MXenes负载金二聚体的SERS复合材料制备工艺流程图和快速检测AFB1的方法流程示意图;
图2为实施例1制备的金纳米颗粒(A)和金纳米二聚体(B)扫描电镜图以及MXenes-Ti3C2Tx(C)和纳米传感器体系(D)的透射电镜图;
图3为使用不同浓度AFB1标准溶液得到的拉曼信号光谱图;
图4为标准溶液中AFB1检测的曲线图;其中,横坐标代表AFB1的浓度,纵坐标代表不同浓度AFB1时的I1608/I723拉曼信号强度比值;
图5为AFB1特异性检测的拉曼信号强度图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述,但本发明的实施方式不限于此。实施例中,未注明具体条件和环境的实验方法,通常按照常规条件。
所述BPE为拉曼报告分子1,2-二(4-吡啶基)乙烯,TCEP表示三(2-羧乙基)膦,均购买于上海阿拉丁试剂有限公司。原材料MAX粉末Ti3AlC2购买于上海麦克林生化有限公司。HPLC纯化的AFB1适配体由上海生工生物技术有限公司提供。
图1为本发明的MXenes负载金二聚体的SERS复合材料制备工艺流程图和快速检测AFB1的方法流程示意图。
MXenes纳米片的制备:将氟化锂加入到浓盐酸(质量百分浓度为37%)的溶液中,再加入前驱体MAX相原材料(原料为Ti3AlC2粉末),磁力搅拌下反应一段时间,反应完成后离心取沉淀物;沉淀物先用稀盐酸(1mol/L)酸洗,再用水洗,洗涤多次后,加入水于洗过的沉淀物,在氮气保护下超声一小时,然后离心一小时后取上清液,获得MXenes-Ti3C2Tx溶液。
所述前驱体MAX是Ti3AlC2,MXenes溶液为Ti3C2Tx。所述反应的温度为30~100℃,优选为45℃;所述反应的时间为12~72h,优选为12~24h。
实施例中巯基修饰的AFB1适配体的序列为:5′-SH-(CH2)6-GTT GGG CAC GTG TTGTCT CTC TGT GTC TCG TGC CC TTC GCT AGG CCC-SH-3′;
AFB1适配体:5′-GTT GGG CAC GTG TTG TCT CTC TGT GTC TCG TGC CC TTCGCTAGG CCC-3′。
实施例1
(1)AuNPs的制备:在120℃下加热60mL含有1mL HAuCl4(50mM)的去离子水,并用磁搅拌器以1000rpm搅拌,沸腾后再保持加热2min,快速加入700μL柠檬酸钠溶液(1wt%);将混合物连续加热煮沸,搅拌8min,冷却至室温25℃,制备得到32nm的金纳米颗粒;金纳米颗粒的透射电镜图如图2中A所示;
(2)Au NP dimers的制备:4mL新鲜AuNPs用高速冷冻离心机以7000rpm离心15min,在去离子水中重悬,然后用NaOH调节pH至7;然后,用涡旋混合器在650rpm的振荡下向4mL的AuNPs溶液中加入5μL BPE水溶液(2mM),反应3分钟后,加入5μL AgNO3水溶液(4mM)终止自组装过程,避免AuNPs连续连接;本步骤制备的Au NP dimers(金二聚体)的透射电镜图如图2中B所示;
(3)巯基适配体修饰的Au NP dimers的制备:室温25℃下,5μL巯基适配体(100μM)(巯基修饰的AFB1适配体)在同样体积的TCEP(50mM)溶液中被激活1小时,然后,将激活SH-AFB1适配体添加到步骤(2)制备的4mL AuNP dimers,500rpm振荡器下孵育12h,最终将适配体修饰的AuNP dimers在6500rpm下离心15分钟,去除多余的适配体,然后在去离子水中重分散,在4℃下冷藏保存;
(4)MXenes-Ti3C2Tx的制备:在集热式的磁力搅拌下,将1.6g LiF加入到20mL HCl溶液(12M)中,五分钟后,缓慢加入1克Ti3AlC2粉末;将上述混合溶液在45℃下持续搅拌24小时,反应结束后,将混合溶液离心,固体残留物用1M稀HCl和去离子水分别洗涤七八次,直至上清液的pH值为6以上左右,然后将50mL去离子水加入洗涤过的沉淀物中,在N2鼓泡和冰水浴保护下,将混合物在超声波下超声1小时,将得到的多层Ti3C2Tx悬浮液在3500rpm下离心1h,将含有单层或几层Ti3C2Tx纳米片的深绿色上清液保存在棕色试剂瓶中,4℃下冷藏避光保存;本步骤制备的少层或者单层的MXenes-Ti3C2Tx的透射电镜图如图2中C所示;
(5)AFB1标准样品溶液的制备:用甲醇水溶液配制6个不同浓度的AFB1标准溶液,分别为100ng/mL、10ng/mL、1ng/mL、0.1ng/mL、0.01ng/mL、0.001ng/mL、0ng/mL,其中0 ng/mL为空白对照;
(6)纳米传感体系制备和对AFB1的检测:取90μL步骤(3)中制备适配体修饰的AuNPdimers和步骤(4)中制备90μL MXenes(160μg/mL)纳米片溶液孵育12h,由于氢键作用和适配体的磷酸基团和MXenes表面的Ti离子螯合作用,会形成稳定的复合物;然后将AuNPdimers/MXenes复合物在3800rpm下离心15分钟,并溶于180μL Tris-HCl溶液(20mM)中;在180μL的纳米传感体系中加入步骤(5)中配制的不同浓度的AFB1 20μL,300rpm振荡器下孵育1h使得AFB1与适配体更好的识别,最终AFB1浓度分别为0、0.001、0.01、0.1、1、10和100ng/mL;所得溶液以3800rpm离心15min,用70%乙醇水溶液洗涤,由于AFB1的出现会竞争性的与适配体特异性反应,随着AFB1浓度的增加,AuNP dimers从MXenes纳米片中分离,导致离心后底部SERS信号强度降低;MXenes负载AuNP dimers即纳米传感器的透射电镜图如图2中D所示;
(7)SERS信号的测量:利用离心作用去除上清液,分离底物。用Horiba公司的激光共聚焦显微镜拉曼系统,对底物复合物的拉曼信号探针进行信号采集,激发光源是波长为785nm的激光器,激光功率为100mW,信号收集时间为20s,采集次数为2次。信号采集完毕后通过Horiba公司的LabSpec6软件对数据进行基线处理;图3不同浓度AFB1标准溶液得到的拉曼信号光谱图。
图4是标准溶液中AFB1检测的曲线图;其中,横坐标代表AFB1的浓度,纵坐标代表不同浓度AFB1时的I1608/I723拉曼信号强度比值。从图4中可以明显地看到,随着样品中AFB1浓度的提高,采集的SERS信号逐渐升高(I1608/I723),两者关系符合Y=-1.74x+9.26,表明在这一区间可以进行有效的定量分析;x表示1g(AFB1的浓度)。本实施例制备的传感体系对AFB1检测的检测限为0.6pg·mL-1。
实施例2
为了说明本发明的MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的特异性,同时分析了不含AFB1的空白样品和三种不同干扰毒素AFB2、AFGl和AFG2。在相同的实验条件下,分别检测终浓度为100ng/mL的AFB2、AFG1、AFG2和终浓度为10ng/mL的AFB1。具体实施步骤参照实施例1,得到的信号强度如图5所示,说明本发明具有很强的特异性。
图5是AFB1特异性检测的拉曼信号强度图。
所用的三种干扰毒素AFB2、AFG1、AFG2购买于坦墨质量检测技术有限公司。
实施例3
为了检验实施例1制备的MXenes负载金二聚体的SERS复合材料在实际样品中的应用效果,真实花生样品来作为真实样品模型。首先,将1克新鲜花生样品在40℃干燥后完全粉碎。然后将花生粉溶于2ml有机溶剂(CH3OH/H2O=80∶20(v/v))中,超声30min辅助提取。然后,将提取的样品以12000rpm离心30min,然后通过无菌注射器过滤器(0.22μm,中国上海生工生物技术有限公司)过滤,获得1mL上清液用于真实样品检测。然后用花生提取物稀释AFB1储备溶液,得到终浓度为10、1.0和0.1ng/mL。真实样品被分别用于检测和分析,具体实施步骤参照实施例1;所得到的结果如表1所示,这些结果表明,该方法能够很好的用于花生中AFB1的检测。
表1利用本发明的SERS传感器测定花生样品中AFB1的结果
相对于MXenes,氧化石墨烯,在π-π堆积等非共价结合的原理下负载二聚体得到的SERS传感器,传感器的重现性不够MXene好,此外采用氧化石墨烯和适配体修饰的二聚体偶联效率不是很高。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 华南理工大学
<120> 一种MXenes负载金二聚体的SERS复合材料及其制备方法与应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 47
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> AFB1适配体
<400> 1
gttgggcacg tgttgtctct ctgtgtctcg tgcccttcgc taggccc 47
Claims (10)
1.一种MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:将金纳米颗粒与1,2-二(4-吡啶基)乙烯反应,获得自组装的金纳米二聚体;
S2:采用三(2-羧乙基)膦活化巯基修饰的AFB1适配体,获得活化适配体;将活化适配体与金纳米二聚体进行混合,并通过金硫键进行偶联,获得巯基适配体修饰的金纳米二聚体;
S3:将MXenes纳米片与巯基适配体修饰的金纳米二聚体进行孵育,获得MXenes负载金二聚体的SERS复合材料。
2.根据权利要求1所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的制备方法,其特征在于:所述金纳米颗粒的平均粒径为25~35nm;
所述1,2-二(4-吡啶基)乙烯以水溶液的形式使用,水溶液的浓度为0.01~20mg/mL;
所述金纳米颗粒以溶液的形式使用,溶液的浓度为2×10-9~4×10-8mol/L;
所述1,2-二(4-吡啶基)乙烯的水溶液与金纳米颗粒溶液的体积比为(1~10)μL∶4mL;
步骤S1中所述反应的时间为2~5min。
3.根据权利要求2所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的制备方法,其特征在于:所述金纳米颗粒的平均粒径为32nm;
所述1,2-二(4-吡啶基)乙烯以水溶液的形式使用,水溶液的浓度为0.36mg/mL;
所述金纳米颗粒以金纳米颗粒溶液的形式使用;所述金纳米颗粒溶液为金纳米颗粒的水溶液或金纳米颗粒分散液;
步骤S1中所述反应的时间为3min。
4.根据权利要求1所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的制备方法,其特征在于:步骤S2中巯基修饰的AFB1适配体的序列为:5′-SH-(CH2)6-GTT GGG CAC GTG TTG TCT CTCTGT GTC TCG TGC CC TTC GCT AGG CCC-SH-3’;
步骤S2中所述巯基修饰的AFB1适配体以溶液的形式使用,溶液的浓度为10~110μM;适配体的溶液为水溶液或Tris-HCl溶液;
步骤S2中三(2-羧乙基)膦与巯基修饰的AFB1适配体的摩尔比为(0.01~0.11)∶50;
步骤S2中所述活化的条件为常温活化45min~90min;
步骤S2中所述巯基修饰的AFB1适配体的溶液与金纳米二聚体的体积比为(1~10)μL∶4mL,金纳米二聚体以溶液的形式使用,溶液的浓度为10-9~2×10-8mol/L;巯基修饰的AFB1适配体以溶液的形式使用,溶液的浓度为10~110μM。
5.根据权利要求4所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的制备方法,其特征在于:步骤S2中所述巯基修饰的AFB1适配体以溶液的形式使用,溶液的浓度为100μM;
步骤S2中三(2-羧乙基)膦与巯基修饰的AFB1适配体的摩尔比为0.1∶50。
6.根据权利要求1所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的制备方法,其特征在于:步骤S2中所述三(2-羧乙基)膦以溶液的形式使用,溶液的浓度为40~60mM,该溶液为水溶液或Tris-HCl溶液;
步骤S2中所述偶联的条件为常温偶联10~15h,所述偶联在振荡的条件下进行,振荡的转速为300~800rpm;
步骤S3中所述MXenes纳米片以水溶液或水分散液的形式使用;
所述MXenes纳米片水溶液或水分散液的浓度为0.01~50mg/mL,MXenes纳米片的片径大小为0.5~4μm;
步骤S3中巯基适配体修饰的金纳米二聚体以水溶液的形式使用,其浓度为10-9~2×10-8mol/L;
步骤S3中MXenes纳米片水溶液或水分散液与巯基适配体修饰的金纳米二聚体的水溶液的体积比为0.5~3∶1;
步骤S3中所述孵育的条件为常温孵育10~15h。
7.根据权利要求1所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的制备方法,其特征在于:
所述金纳米颗粒以金纳米颗粒溶液的形式使用;所述金纳米颗粒溶液具体通过以下方法得到:在水溶液中,采用柠檬酸钠还原氯金酸,离心,在水中重悬,得到金纳米颗粒溶液;所述金纳米颗粒溶液在反应前,采用酸碱调节剂调节其pH为中性;
步骤S1中反应后,采用AgNO3溶液终止反应;所述AgNO3溶液的浓度为0.01~20mg/mL;
步骤S2中偶联完成后,离心,在水中分散;
步骤S3中所述MXenes纳米片为MXenes-Ti3C2Tx,碳化钛纳米片。
8.一种由权利要求1~7任一项所述制备方法得到的MXenes负载金二聚体的SERS复合材料。
9.根据权利要求8所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的应用,其特征在于:所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料用于检测AFB1。
10.根据权利要求9的应用,其特征在于:包括以下步骤:
P1:用甲醇水溶液配制标准样品AFB1溶液,并稀释成一组具有浓度梯度的AFB1标准样品液;
P2:将MXenes负载金二聚体的SERS复合材料与浓度梯度的AFB1标准样品液,室温中孵育,离心后对下层的复合材料进行拉曼信号采集,从而获得不同浓度AFB1标准样品液下拉曼信号强度;
P3:根据AFB1浓度与拉曼信号强度11608/I723的对应关系建立标准曲线;
P4:测定待测样的拉曼信号强度,利用标准曲线,测定待测样中AFB1的浓度,从而实现进行AFB1定量检测;
P1中所述一组具有浓度梯度的标准AFB1样品液为100ng/mL、10ng/mL、1ng/mL、0.1ng/mL、0.01ng/mL、0.001ng/mL、0ng/mL,其中0ng/mL为空白对照;
步骤P2中MXenes负载金二聚体的SERS复合材料是溶液的形式使用,是将MXenes负载金二聚体的SERS复合材料溶于Tris-HCl溶液中,溶液的浓度为15~25mM;
步骤P2中所述MXenes负载金二聚体的SERS复合材料的溶液与AFB1标准样品液的体积比为5~15:1;
步骤P2中所述离心的转速为3000~5000rpm/min;
步骤P2中所述离心的时间为10~30min。
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CN106970063A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-07-21 | 江苏大学 | 一种基于二氧化硅包覆金纳米三角的表面增强拉曼真菌毒素检测方法 |
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ZHIHUI WU ET AL.: "Ti3C2Tx MXenes loaded with Au nanoparticle dimers as a surface-enhanced Raman scattering aptasensor for AFB1 detection" * |
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