[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明涉及到食品安全、材料化学等技术领域，具体涉及到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。

背景技术

真菌毒素(mycotoxin)是真菌生长产生的次级代谢产物，花生等谷物食品由于其储存方式不当、加工过程中(包括干燥、加工、储藏过程)特别容易受黄曲霉毒素的污染，具有潜在的致肝癌、胃癌、肾癌的可能性。目前常规的用于真菌毒素检测的方法，主要有生物鉴定法，但此方法只能用于定性检测，专一性不强，灵敏度低；化学分析法(薄层层析法)，其精密度差，难以在实际中应用；仪器法(气相色谱法、液相色谱法、气质联用法、液质联用法)，其前处理复杂，仪器昂贵；免疫分析法(酶联免疫吸附法，免疫荧光技术，放射免疫测定法等)，其存在一定的假阳性。所以急需建立一种灵敏度高，稳定性强，操作简单的检测方法。

表面增强拉曼散射是拉曼散射的延伸和发展，具有表面增强拉曼效应的基底材料(金、银、铜和一些过渡金属)与被测物质接触时其产生的电磁场会增强被测物质的拉曼信号，从而达到检测的目的。因此，表面增强拉曼效应的强弱与基底材料的结构、形状、尺寸以及与被测物的结合方式有很大的关系。表面增强拉曼光谱技术已经应用于农药、抗生素、细菌等痕量物质的检测，但在真菌毒素检测方面的研究相对较少，且基底材料的种类单一，检测灵敏度低，信号稳定性差，检测限需要进一步的提高。

单金属增强基底与金属、二氧化硅、四氧化三铁、石墨烯等复合在一起可以组成具有特定化学特性和拉曼特性的核壳形增强基底，相对于单金属增强基底其拉曼增强效应更显著。金纳米三角与其它形貌的金纳米材料相比，由于其具有尖锐的边角，因此具有更好的等离子增强效应，拉曼增强效果相对于金纳米颗粒更显著；银具有很好的等离子增强效应，作为金纳米三角的外壳，能显著提高纳米三角的拉曼增强效果。DTNB作为一种没有荧光干扰和具有大散射截面的分子，作为拉曼信号分子标记于金银纳米三角壳层中间，能显著提高拉曼信号的稳定性。适配体的特异性和磁性材料的分离聚集作用可以拉近增强基底和待测物距离，进一步提高拉曼信号的强度和稳定性。因此，本专利制备了真菌毒素适配体修饰的金纳米三角为内核的DTNB标记的金@DTNB@银核壳纳米三角和壳聚糖四氧化三铁(CS-Fe₃O₄)磁性材料，构建了三明治结构的检测体系，大大提高了拉曼信号的强度和稳定性，成功应用于真菌毒素的超灵敏定量检测。

发明内容

本发明的目的是提供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，该方法对真菌毒素的检测稳定性好，灵敏度高。适用于食品安全、材料化学等技术领域。

本发明的技术方案包括：

金纳米三角为内核的真菌毒素适配体修饰的金@DTNB@二氧化硅核壳纳米三角的制备,真菌毒素适配体修饰的壳聚糖四氧化三铁(CS-Fe₃O₄)磁性材料的制备,真菌毒素表面增强拉曼光谱检测体系的构建以及标准曲线的建立；步骤为：

步骤1)金@DTNB@二氧化硅核壳纳米三角的制备：采用三步种子生长法制得金纳米三角，将10mL上述制备的金纳米三角溶液在6000rpm、20min条件下离心两次，用去离子水清洗，除去过量的CTAC溶液，沉淀重新分散到10mL去离子水中，向上述溶液中加入20uL，0.01mol/L的5,5'-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)乙醇溶液，室温下磁力搅拌2h；离心去除未连接的5,5'-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)，重新分散到相同体积的去离子水中；将200μL,1mM的APTMS逐滴加入混合溶液中，反应15min后，将质量分数为1mL 0.54％的硅酸钠加入溶液中，在90℃水浴环境下磁力搅拌30min，得到增强基底待用；

步骤2)真菌毒素核酸适配体链修饰的金@DTNB@二氧化硅核壳纳米三角的制备：将上述步骤1)制备的金@DTNB@二氧化硅核壳纳米三角冷却后加入100μL、1mM的APTMS，搅拌15min，离心分离后沉淀用乙醇和乙腈分别清洗三次，随后与溶解在乙腈溶剂中的0.6mL，0.2M三聚氯氰连续搅拌反应4h；此后，将产物进行离心，弃上层液体，获得的沉淀用乙腈、超纯水、硼酸盐缓冲液(BBS)分别清洗3次，沉淀重新分散在5ml，pH＝8.4的BBS溶液中，将10μL，100uM的核酸适配体链的BBS溶液加入其中，室温下孵育12h；