[发明专利]一种基于氧化石墨烯/纳米金的氨基酸快速光学检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感方法的设计，尤其涉及一种基于氧化石墨烯/纳米金的氨基酸快速光学检测方法。

背景技术

氧化石墨烯是近年来一种热门的碳纳米片材料。其上丰富的含氧官能团使得它具有如良好的亲水性、独特的光学性质以及可修饰性等特性，并使其可以与诸如纳米金等成熟纳米材料复合形成新型纳米复合材料。这些复合物集合了氧化石墨烯及其上复合的纳米物质的优异特性，展现出更为优良的光学、电学、化学性质，在生物传感、荧光检测等领域具有很大应用价值。氨基酸作为蛋白的基础组成单位，是大多数生命过程的重要参与者，氨基酸的检测对研究复杂生命活动、探究蛋白作用机理具有指导作用。利用氧化石墨烯与纳米金的复合物(氧化石墨烯/纳米金)的优异特性，发展一种基于该复合物的快速检测特定氨基酸的传感方法，不仅有助于探究该复合物在生物传感方面的特性，同时在药物效能检测、临床监测等方面具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于氧化石墨烯/纳米金的氨基酸快速光学检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于氧化石墨烯/纳米金的氨基酸快速光学检测方法，包括以下步骤：

(1)氧化石墨烯纳米片分散液的配置：取氧化石墨烯粉末分散在去离子水中，获得1mg/mL的氧化石墨烯分散液，然后进行冰水浴超声30分钟，再以3000r.p.m.的速度离心30分钟，取上清液，得到氧化石墨烯分散液；

(2)氧化石墨烯/纳米金复合物的合成：所有待用的玻璃器皿需要先用王水浸泡10分钟，以防引入杂质影响合成。然后将1.225mL质量分数1％的氯金酸溶液和3mL氧化石墨烯分散液混合静置30分钟后不停搅拌并加热至80℃。再向混合液中一次性加入2.1mL质量分数1％的柠檬酸钠溶液，继续在80℃下搅拌加热1小时。之后，先停止加热，再搅拌15分钟后将获得的溶液避光放凉至室温，然后以3000r.p.m.的速度离心10分钟并取上清液，即得氧化石墨烯/纳米金复合胶体溶液，置于4℃冷藏备用；

(3)标准浓度依赖曲线的建立：将谷氨酸、天冬氨酸和半胱氨酸三种氨基酸分别配置10^-3mol/L～0.1mol/L之间的任意五种浓度的氨基酸标准样品溶液，分别将0.2mL的这些溶液与2mL氧化石墨烯/纳米金复合胶体溶液混合，即溶液体积比10:1，并以2800r.p.m.振荡一分钟，然后将得到的混合液加入光谱仪比色皿，设置积分时间为100ms，扫描范围为400nm～800nm，对这些氨基酸标准样品溶液进行可见光吸收度检测，每个浓度重复测量5次，之后以每种浓度的这些溶液在680nm与528nm的吸收度比值的平均值为纵坐标，以溶液浓度为横坐标绘制标准浓度依赖曲线，作为后续氨基酸检测的标定曲线；

(4)基于氧化石墨烯/纳米金的氨基酸快速光学检测：取0.2mL待测氨基酸溶液与2mL氧化石墨烯/纳米金复合胶体溶液混合，所述待测氨基酸溶液为谷氨酸、天冬氨酸或半胱氨酸中的一种，重复步骤3的测量步骤测量3-5次，得到该溶液稳定的特征光谱及其在680nm与528nm稳定的吸收度比值，当待测溶液已知种类未知浓度时，将该吸收度比值代入步骤3得到的对应的氨基酸标准浓度依赖曲线，得到对应浓度，即完成待测溶液的浓度检测；而当带测溶液已知浓度(10^-3mol/L～0.1mol/L之间)未知种类时，将得到的吸收度比值和浓度同时代入三种标准浓度依赖曲线，该点距离最近的曲线对应的氨基酸种类即为该溶液的氨基酸种类，即完成待测溶液氨基酸种类检测，综上即完成基于氧化石墨烯/纳米金的氨基酸快速光学检测过程。

本发明的有益效果是，本发明将通过一步法合成了氧化石墨烯/纳米金复合物并成功构建了基于该复合物的光学传感方法用于特定氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸和半胱氨酸)的快速检测。该方法步骤简单、操作简便、成功率高、检测稳定性好，易于推广使用。

附图说明

图1为本发明氧化石墨烯/纳米金复合物制备并传感检测氨基酸过程图；

图2为本发明氧化石墨烯/纳米金复合物紫外吸收光谱表征图；

图3为本发明氧化石墨烯/纳米金复合物动态光散射表征图；

图4为本发明氧化石墨烯/纳米金复合物分别与不同浓度谷氨酸溶液发生反应后紫外吸收光谱图；

图5为本发明氧化石墨烯/纳米金复合物分别与不同浓度天冬氨酸溶液发生反应后紫外吸收光谱图；

图6为本发明氧化石墨烯/纳米金复合物分别与不同浓度半胱氨酸溶液发生反应后紫外吸收光谱图；