[发明专利]一种检测展青霉素的SERS探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种检测展青霉素的SERS探针及其制备方法和应用，属于食品安全快速评价技术领域。本发明所述SERS探针制备方法包括制备表面增强拉曼材料金银核壳纳米棒(AuNRs@4‑MBA@Ag)、将展青霉素适配体互补链(cDNA)固定在AuNRs@4‑MBA@Ag表面作为信号分子材料；乙酸钠还原氯化铁(FeCl₃)合成羧基化磁性纳米粒子；将展青霉素适配体通过羧基和氨基的缩合反应固定在磁性纳米粒子的表面，形成磁性捕捉分子；利用展青霉素适配体和cDNA之间的碱基互补配对作用，使得AuNRs@4‑MBA@Ag@cDNA信号分子连接到Fe₃O₄@DNA捕捉分子表面，形成SERS探针。本发明还建立拉曼光谱强度和展青霉素含量的定标方程，实现基于SERS探针的展青霉素定量快速检测。本发明的探针及检测方法具有检测速度快、灵敏度高、成本低、过程简单的优势，可适用于果蔬中展青霉素的快速检测。

技术领域

本发明一种检测展青霉素的SERS探针及其制备方法和应用，属于食品安全快速评价技术领域。

背景技术

展青霉素是由黑曲霉、扩展青霉、皮落青霉等真菌产生的次级代谢产物。展青霉素对动物产生神经毒性、免疫毒性、遗传毒性和致畸作用，人体长期摄入展青霉素将会导致抽搐、躁动、溃疡、水肿、肠道炎症、呕吐，并导致大脑、肝脏和肾脏的损伤。展青霉素主要污染果蔬，广泛存在于各种霉变的果蔬及其制品中，因此中国规定水果及其制品、果蔬饮料中展青霉素的最高允许量为50μg/Kg。展青霉素的传统检测方法主要包括高效液相色谱法、液相色谱串联质谱法、酶联免疫法、气相色谱法等，这些检测方法具有检测准确度高的优点，但是需要复杂的提取步骤和有毒试剂的使用，检测周期长，难以实现对批量样品的快速检测。因此，迫切需要寻找操作简单，成本低，环境友好、快速、特异性强的展青霉素检测方法。

表面增强拉曼光谱(SERS)技术是在传统拉曼光谱的基础上发展起来的，依靠金银等增强基底形成局域电磁场增强，从而增强待测样品的拉曼信号强度。通过SERS可以实现单分子水平上的检测，因而被广泛应用于真菌毒素的检测研究。目前有少数关于展青霉素的SERS检测方法，大多数直接采用增强基底和展青霉素相互作用，由于果蔬中有机物质含量丰富，不可避免的给检测造成干扰，因此采用这种方法无法摆脱复杂的分离提取步骤，缺少特异性，另外由于展青霉素本身对基底的亲和力不强，因此容易造成检测信号低，无法做到痕量检测。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术种存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种检测展青霉素的SERS探针、制备方法和用于，以实现操作简单，检测速度快，灵敏度高，成本低，适用于果蔬及其制品的展青霉素批量快速检测的目的。

本发明通过在AuNRs@4-MBA@Ag表面修饰cDNA合成信号分子，将展青霉素适配体固定在磁性纳米粒子表面作为磁性捕捉分子，使信号分子与磁性捕捉分子通过DNA碱基互补配对结合形成SERS探针。通过展青霉素与cDNA竞争性结合适配体，从而释放信号分子，来检测上清液中释放的信号分子的拉曼强度，达到高灵敏检测溶液中展青霉素含量的效果。本发明将光谱技术与化学计量学结合，通过建立化学计量学模型，可以快速定量预测展青霉素的含量。

为实现上述目的，本发明首先提出一种检测展青霉素的SERS探针，所述探针采用展青霉素适配体作为识别分子，具有高亲和高特异性识别靶分子展青霉素的能力，该探针将适配体与SERS技术相结合，利用信号分子的强光谱响应，具有高灵敏检测展青霉素的能力。

本发明还提供一种检测展青霉素的SERS探针的制备方法，包括如下步骤：

S1.制备表面增强拉曼材料金银核壳纳米棒(AuNRs@4-MBA@Ag)：

(1)AuNRs的合成