基于氢键作用对黄曲霉素B1的表面增强拉曼检测

发布时间：2021-04-20 18:28

分子吸附在纳米尺度的粗糙金属表面(如金、银纳米颗粒)或颗粒体系上,其拉曼信号出现增强现象被称为表面增强拉曼,吸附在基底表面分子的拉曼信号会被放大106~1011倍,甚至可以实现单分子检测。因其具有高灵敏度、操作简便并且无需对样品进行前处理等优点,表面增强拉曼在痕量分析方面具有广阔的应用前景。氢原子与电负性大的原子以共价键结合,若再与电负性大、半径小的原子接近,在分子之间可以形成以氢为媒介的一种特殊的分子间相互作用,称为氢键。氢键的结合能是2-8千卡(Kcal),是一种强于范德华力,比共价键和离子键弱很多的相互作用力,其易于形成的特点又易成为分子固定的手段。本论文的主要工作是结合氢键的固定作用和SERS检测的高灵敏性对黄曲霉素B1进行检测。研究内容如下:1、构建金纳米-三聚氰胺-黄曲霉素B1的检测体系进行黄曲霉素B1的SERS检测。通过柠檬酸还原法合成粒径均一(55±10 nm)的金纳米粒子,以金纳米粒子作为基底,加入三聚氰胺,通过优化三聚氰胺用量,利用黄曲霉素B1与三聚氰胺间的氢键形成笼状结构,将黄曲霉素B1捕获到金纳米的表面拉曼增强区域内,借助金纳米基底的拉曼增强作用,实现对黄曲霉素B1的SERS检测。检测线性范围是3×10~(-10)~3×10~(-4) mol/L,相关系数R2为0.96,检测限可达到3×10~(-10) mol/L。将建立的方法用于食用油加标样品中的黄曲霉素B1检测,黄曲霉素B1含量在黄曲霉素B1的含量在4.13×10~(-9) mol/L~4.7×10~(-5) mol/L之间,样品回收率为82.6%~94.05%,相对标准偏差为8.51~16.38%。2、构建聚甲基丙烯酸-金纳米分子印迹聚合物包金核壳纳米粒子进行黄曲霉素B1的SERS检测。通过柠檬酸钠还原法制备金纳米粒子,在金纳米周围包覆分子印迹聚合物,制得以金纳米为核,分子印迹聚合物为壳的“核-壳”纳米粒子。黄曲霉素B1分子可以被分子印迹聚合物壳层空穴特异性捕获,进入金纳米粒子表面拉曼增强区域而实现SERS检测,检测线性范围为3×10~(-11) mol/L~3×10~(-4) mol/L,相关系数R2为0.987,检测限达到3×10~(-12)mol/L。将建立的方法用于加标食用油样品中的黄曲霉素B1检测,黄曲霉素B1的含量在4.8×10~(-9) mol/L~4.9×10~(-5) mol/L之间,样品回收率为89.84%~101.12%,相对标准偏差为3.51%~15.44%。3、构建聚丙烯酰胺-金纳米分子印迹聚合物包金核壳纳米粒子进行黄曲霉素B1的SERS检测。采用丙烯酰胺为单体分子,通过热聚合引发链式反应在金纳米乙腈溶液中合成金纳米为核,分子印迹聚合物为壳的核壳粒子。通过优化功能单体和交联剂比例,确定最适合成比例以得到适合的核壳结构。检测线性范围为3×10~(-10) mol/L~3×10~(-4) mol/L,相关系数R2为0.98,检测限达到3×10~(-11) mol/L。将建立的方法用于食用油样品的黄曲霉素B1检测,黄曲霉素B1的含量在4.65×10~(-9) mol/L~4.98×10~(-5) mol/L之间,样品回收率为89.84%~101.24%,相对标准偏差为4.51%~13.11%。
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O657.37;TS207.4

文章目录

摘要

Abstract

主要符号表

第1章绪论

1.1 拉曼光谱的简介

1.1.1 拉曼光谱的简介

1.1.2 拉曼光谱的特点和优越性

1.2 表面增强拉曼散射的简介

1.2.1 表面增强拉曼散射的发现

1.2.2 表面增强拉曼散射的机理

1.2.3 SERS基底制备方法概述

1.3 核壳纳米粒子的简介

1.3.1 核壳纳米粒子概述

1.3.2 核壳纳米粒子的分类

1.4 分子印迹技术

1.4.1 分子印迹技术概述

1.4.2 表面增强拉曼与分子印迹联合使用的方法

1.5 黄曲霉素B1概述

1.5.1 黄曲霉素B1简介

1.5.2 SERS检测在黄曲霉素B1检测中的应用

1.6 本论文的选题及主要研究内容

第2章三聚氰胺修饰金纳米为基底检测AFB1

2.1 引言

2.2 实验仪器与耗材

2.2.1 实验仪器

2.2.2 主要试剂

2.3 实验方法

2.3.1 金纳米粒子的合成

2.3.2 金纳米 -三聚氰胺 -黄曲霉素B1 SERS检测体系的建立

2.4 结果与讨论

2.4.1 金纳米粒子的表征

2.4.2 三聚氰胺浓度对检测体系效果的影响

2.4.3 黄曲霉素B1的SERS检测

2.4.4 实际样品检测

2.5 本章小结

第3章聚甲基丙烯酸包金粒子对AFB1的SERS检测

3.1 引言

3.2 实验仪器与耗材

3.2.1 实验仪器

3.2.2 主要试剂

3.3 实验方法

3.3.1 分子印迹聚合物包金核壳纳米粒子的合成

3.3.2 黄曲霉素B1的拉曼检测

3.3.3 核壳纳米粒子稳定性检测

3.3.4 核壳纳米粒子选择性检测

3.4 结果与讨论

3.4.1 核壳纳米粒子的合成

3.4.2 核壳纳米粒子的拉曼表征

3.4.3 黄曲霉素B1的拉曼检测

3.4.4 食用油样品检测

3.4.5 稳定性测试

3.4.6 选择性测试

3.5 本章小结

第4章聚丙烯酰胺包金粒子对AFB1的SERS检测

4.1 引言

4.2 实验仪器与耗材

4.2.1 实验仪器

4.2.2 主要试剂

4.3 实验方法

4.3.1 分子印迹聚合物包金核壳纳米粒子的合成

4.3.2 黄曲霉素B1的拉曼检测

4.3.3 加标食用油样品的处理

4.4 结果与讨论

4.4.1 核壳纳米粒子的合成

4.4.2 核壳纳米粒子的表征

4.4.3 黄曲霉素B1的拉曼检测

4.4.4 食用油样品检测

4.4.5 选择性测试

4.5 本章小结

第5章结论与展望

5.1 主要结论

5.1.1 三聚氰胺修饰金纳米为基底检测AFB1

5.1.2 聚甲基丙烯酸包金粒子对AFB1分子的SERS检测

5.1.3 聚丙烯酰胺包金粒子对AFB1分子的SERS检测

5.2 创新点

5.3 展望

致谢

参考文献

在学期间科研成果情况

【参考文献】