[发明专利]基于上转换纳米颗粒-丝素蛋白纳米探针体系检测抗生素的方法

说明书

本发明公开了一种基于上转换纳米颗粒‑丝素蛋白纳米探针体系检测抗生素的方法。方法包括制备由镧系元素合成的上转换纳米颗粒，将水溶性二氧化硅包覆于上转换纳米颗粒，再进行洗涤、收集、真空干燥，纤维状丝素经溶解、过滤、透析、浓缩获得丝素蛋白水溶液，将抗生素和显色剂混合获得显色剂‑抗生素络合物水溶液，将上转换纳米颗粒、丝素蛋白水溶液和显色剂‑抗生素络合物水溶液混合，获得外包有丝素蛋白及抗生素的上转换纳米颗粒，获得的上转换纳米颗粒去离子回收后测量荧光强度，根据荧光强度判断待测抗生素的浓度实现抗生素检测。本发明工艺简单，操作容易，成本低廉、灵敏度高，在污染物、抗生素药品的定量检测等领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明公开了属于化学分析检测技术领域的一种抗生素检测方法，尤其是涉及了一种基于上转换纳米颗粒-丝素蛋白纳米探针体系检测抗生素的方法。

背景技术

抗生素可用于治疗细菌感染，在畜牧业、渔业等领域广泛使用。近年来，抗生素的滥用导致的细菌耐药性问题已不容忽视。准确检测土壤、水资源中存在的抗生素对细菌耐药性的评估有很大意义。在抗生素分析检测中，目前常用的方法有微生物检定法、质谱法(MS)及色谱法(包括薄层色谱TLC、高效液相色谱HPLC、气相色谱GC、毛细管电色谱CEC)等。微生物检定法无需对抗生素多种活性成分进行分离，但存在步骤繁琐、成本高、误差大等缺点。色谱法先分离后检测，具有灵敏、准确、分析速度快等优点，与质谱法联用还可提高选择性和灵敏度。但是HPLC、GC、MS等仪器昂贵，设备维护费高，极大地限制了其普及。传统的分光光度法经济实用，但存在检测极限高、干扰因素较多等缺点。

因此，现有技术缺少了一种步骤简单、成本低、灵敏准确的方法来对抗生素进行有效检测。

发明内容

为了克服现有抗生素检测中存在的上述不足，本发明提出了一种基于上转换纳米颗粒-丝素蛋白纳米探针体系检测抗生素的方法，具有步骤简单、成本低、检测极限低、灵敏准确的优势，为抗生素检测提供了新的方法。

基于背景技术的情况，本发明用丝素蛋白易吸附、易变性特点，将上转换纳米颗粒(UCNP)、丝素蛋白(SF)、显色剂-抗生素(CA-ABX)共混后加入乙醇诱导丝素蛋白变性，形成包覆有丝素蛋白/显色剂-抗生素共混膜的上转换纳米颗粒(UCNP@SF/CA-ABX)，固定上转换纳米颗粒与丝素蛋白的投入量，随着显色剂-抗生素络合物中抗生素浓度增加，上转换纳米颗粒在与显色剂-抗生素吸收峰重叠处的发射峰的荧光强度降低。

本发明的技术方案如下：

(1)合成掺杂有镧系元素的上转换纳米颗粒(UCNP)；

(2)步骤(1)得到的上转换纳米颗粒溶解于环己烷，再加入氨水搅拌30min，缓慢加入四乙氧基硅烷TEOS反应生成水溶性二氧化硅并包覆在上转换纳米颗粒上；再依次用环己烷和无水乙醇的混合液、无水乙醇、去离子水洗涤，洗涤后用去离子水收集，收集后在真空干燥；

(3)将蚕茧脱胶后形成的纤维状丝素溶解，依次经过过滤、透析、浓缩后获得丝素蛋白(SF)水溶液，调节丝素蛋白水溶液中的丝素蛋白浓度为10mg/mL；

(4)将待测的抗生素和显色剂混合制备获得显色剂-抗生素络合物(CA-ABX)水溶液；

(5)将步骤(2)得到的上转换纳米颗粒用去离子水溶解并超声分散，加入步骤(3)中的丝素蛋白水溶液与步骤(4)中的水溶液，在搅拌后加入等体积的诱导试剂以促进丝素蛋白SF自组装，获得外包有丝素蛋白及抗生素的上转换纳米颗粒(UCNP@SF/CA-ABX)；

(6)将外包有丝素蛋白及抗生素的上转换纳米颗粒离心后去离子水回收，回收后用激发光下测量荧光强度，根据荧光强度判断待测抗生素的浓度实现抗生素检测。

所述步骤(1)中，上转换纳米颗粒采用高温热沉淀法或者热分解法合成但不限于此。