一种检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条的制备方法，包括以下步骤：（1）将以植酸胶束为保护剂的银纳米粒子分散于二次去离子水中，在搅拌下加热至45～65℃，滴加高氯金酸溶液，搅拌15-20分钟后，滴加柠檬酸三钠，继续搅拌15-20分钟后制得金纳米溶胶；（2）取上述纳米金溶胶离心分离，弃去上清液；（3）将离心后的纳米金溶胶在滤纸上组装10min～2h后即制得检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条。本发明提供的试纸条具有较强的拉曼增强效应、拉曼信号重现性好、稳定性好，检测结果准确，制备方法简单，成本低。
【专利说明】一种检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条的制备方法，具体地说是具有表面增强拉曼效应、拉曼信号重现性好、稳定性好、“绿色经济”、高效的检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条制备方法。
【背景技术】
[0002]近几年发展起来的方法有高效液相色谱法(HPLC)、液相色谱谱联用法(LC一MS)、气相色谱、质谱联用法(GC — MS)、酶联免疫吸附法等。但是这些方法往往存在前处理复杂、检测周期长等缺点。而拉曼光谱是一种表征分子振动的指纹光谱，表面增强拉曼光谱(SERS)具有超高的灵敏度，广泛应用于痕量样品的分析检测。拉曼光谱作为一种快速、无损、安全的检测技术，具有快速准确、重现性好、样品前处理简单、适用广泛等特点。同时，借助便携式拉曼仪操作简便、紧凑便携等特点，可以实现用SERS的方法对牛奶中三聚氰胺进行现场、快速、高效检测。SERS应用的关键是具有较好的SERS基底，金属纳米薄膜作为常用的SERS基底具有增强效果好、制备简单等优点。通常用于作为金属纳米薄膜的衬底材料有ΙΤ0玻璃、金属电极等。但是，这些衬底材料价格昂贵，前处理复杂，制备过程需要较大的经济支出。因此，探索一种制备过程简单，SERS信号强，高效且经济的衬底材料将是一个新课题。
[0003]迄今为止，国内外尚未有制备纳米颗粒稳定、SERS信号重现性好的检测三聚氰胺的试纸条的理想制备方法。所以发明一种具有表面增强拉曼效应、信号重现性好、纳米颗粒稳定的“绿色经济”又高效的检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条制备方法是一个迫切需要解决的重要技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种具有表面增强拉曼效应、拉曼信号重现性好、稳定性好、“绿色经济”、方便快捷、能高效检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条制备方法。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]一种检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条的制备方法，包括以下步骤:
[0007](1)将以植酸胶束为保护剂的银纳米粒子分散于二次去离子水中，在搅拌下加热至45?65°C，滴加0.001mol/L高氯金酸溶液，搅拌15-20分钟后，滴加0.001mol/L柠檬酸三钠，继续搅拌15-20分钟后制得金纳米溶胶；
[0008](2)取上述纳米金溶胶离心分离，弃去上清液；
[0009](3)将离心后的纳米金溶胶在滤纸上组装lOmin?2h后即制得检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条。
[0010]步骤(1)在高氯金酸与柠檬酸三钠的用量比为3-4:1。
[0011]步骤(2)中离心转速为10000rpm/min,离心时间为lOmin。
[0012]步骤(3)中组装时间为lh。[0013]植酸类化合物(IP6)，是一种经济的、环境友好的试剂。植酸分子通过磷酸酯键能自身缔合成胶束。基于IP6胶束制备稳定的纳米银团(简称纳米银)。该纳米银可作为还原剂还原高氯金酸制备稳定的金纳米粒子。通过透射电子显微镜(TEM)观察了纳米粒子形貌，并考察了产物的表面等离子体共振吸收的可调性及其在SERS领域的应用。实验结果表明，由于IP6胶束稳定的纳米银，还原合成的金纳米粒子尺寸较均一且不易团聚，可放置4个月以上。
[0014]本方法中用金纳米薄膜作为检测三聚氰胺的SERS基底，具有制备方法简单、绿色环保、价格便宜、高效等特点。在考察了最优的时间后，检测到了三聚氰胺分子的SERS信号，且低于国家标准。因此，本方法可以作为一种检测三聚氰胺分子的经济高效的方法。
[0015]本发明的优点是:
[0016]1、制备方法简单，成本低；
[0017]2、制得的金纳米粒子试纸条具有较强的拉曼增强效应，检测结果准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1纳米银还原高氯金酸获得的金纳米粒子产物的紫外可见吸收图。
[0019]图2纳米银还原高氯金酸获得的金纳米粒子产物TEM图。
[0020]图3金纳米粒子离心后的TEM图。
[0021]图4离心前的金纳米粒子与三聚氰胺分子混合后的SERS图。
[0022]图5离心后的金纳米粒子与三聚氰胺分子混合后的SERS图。
[0023]图6离心后的金纳米粒子组装在滤纸上，与三聚氰胺分子混合后的SERS图。
[0024]图7金纳米粒子组装不同时间后，与三聚氰胺混合后的SERS图。
[0025]上述光谱图在拉曼实验Dilor公司的SuperLabram II型共焦显微激光拉曼系统上进行。以波长为632.8nm的He_Ne激光器为激发光源，液氮冷却型CCD检测器(1024X256pixels), 01ympus50倍长焦距物镜，1800线/mm光栅，光栅前置狭缝(Slit)为100 μ m，针孔光阑孔径(hole)为1000 μ m，陷波滤波片。每个谱图的扫描时间为20秒，积累时间为3次。用760CRT双光束紫外分光光度计测定银溶胶吸收光谱。
【具体实施方式】
[0026]下面通过【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0027]检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条的制备方法:
[0028]用实验室已有的以植酸胶束为保护剂的银纳米粒子为还原剂(其浓度1.2mM)，取10mL上述纳米银分散液和15mL 二次去离子水于25mL的烧杯中，在搅拌下将溶液加热至45?65°C后，5秒1滴的速度滴加0.001mol/L高氯金酸溶液5mL，搅拌15分钟后，每秒1滴的速度滴加0.001mol/L柠檬酸三钠1.5mL，继续搅拌15分钟后制得金纳米溶胶；取lmL上述纳米金溶胶以10000rpm/min离心lOmin,弃去上清液。将离心后的纳米金溶胶组装在5mmX20mm的滤纸上，组装一小时后即制得检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条。
[0029]反应过程溶胶的颜色先是最初的淡黄色最终变成酒红色金纳米粒子(图1内插图)，修饰过柠檬酸盐的金溶胶外层覆盖羧基，能与三聚氰胺上的氨基有较强的结合力。而且，离心后金纳米粒子靠近，形成更多的hotspot。然后将离心后的金纳米粒子组装在滤纸上，制得SERS信号更强的检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条。将试纸条浸入到三聚氰胺溶液(lCT5mol/L)中反应 lOmin。
[0030]用紫外-可见光谱表征了本方法制备的金纳米粒子，见图1。我们可以看到在520nm处出现一个吸收峰，说明我们得到的产物是金纳米粒子。且吸收峰的宽度很窄，说明合成的金纳米粒子粒径均匀，分散性好。
[0031]此金纳米粒子的透射电子显微镜形貌图如图2所示。从图2透射电镜图(TEM)中我们可以看到被包埋在植酸胶束内的金纳米粒子颗粒大小均一，直径大约为40 - 50nm。这说明植酸胶束在作为反应模板的同时也控制了金纳米粒子的大小。当金纳米粒子离心后，纳米粒子的形貌没有发生改变，但是粒子之间的距离靠近了。形成了更多的hotspot，可以从图3中看出。
[0032]用未离心的金纳米粒子与三聚氰胺(10-5mol/L)以体积比1:3混合后，发现几乎没有三聚氰胺的SERS信号，如图4所示，这是因为分散的金纳米粒子没有足够多的hotspot来使三聚氰胺产生SERS信号。当在相同条件下，以离心后的金纳米粒子作为SERS基底与三聚氰胺分子混合后，可以从图5中观察到三聚氰胺有微弱的SERS信号。当把离心后的金纳米粒子组装在滤纸上后，再与三聚氰胺分子混合，可以从图6中观察到三聚氰胺的SERS信号非常强。
[0033]在滤纸上组装了不同时间的金纳米粒子，并用它作为SERS基底，来检测三聚氰胺，如图7所示。当组装时间为lOmin时(图7a)，发现几乎没有三聚氰胺的SERS信号，说明金纳米粒子几乎没有吸附在滤纸上；当组装时间为30min时(图7b)，发现有较强的三聚氰胺SERS信号，说明金纳米粒子并没有很好的吸附在滤纸上；当组装时间为lh时(图7c)，发现三聚氰胺的SERS信号非常强，说明金纳米粒子已经很好的吸附在了滤纸上；当组装时间为2h时(图7d)，三聚氰胺的SERS信号又变弱了，说明组装时间过长，金溶胶在滤纸上已经产生了叠加，使得三聚氰胺无法和金溶胶混合。
[0034]以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的原理下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:(1)将以植酸胶束为保护剂的银纳米粒子分散于二次去离子水中，在搅拌下加热至45?65°C，滴加高氯金酸溶液，搅拌15-20分钟后，滴加柠檬酸三钠，继续搅拌15-20分钟后制得金纳米溶胶；(2)取上述纳米金溶胶离心分离，弃去上清液；(3)将离心后的纳米金溶胶在滤纸上组装lOmin?2h后即制得检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条。
2.根据权利要求1所述的检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条的制备方法，其特征在于，步骤(1)在高氯金酸与柠檬酸三钠的浓度为0.001mol/L，用量比为3-4:1。
3.根据权利要求1所述的检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条的制备方法，其特征在于，步骤(2)中离心转速为10000rpm/min,离心时间为lOmin。
4.根据权利要求1所述的检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条的制备方法，其特征在于，步骤(3)中组装时间为lh。
【文档编号】G01N21/65GK103645169SQ201310632798
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】杨海峰, 王卉 申请人:上海师范大学