[发明专利]一种基于拉曼静默区SERS成像快速检测食品及环境中双酚A的方法

说明书

本发明公开了一种基于拉曼静默区SERS成像快速检测食品及环境中双酚A的方法，属于分析化学技术领域。本发明通过分别在金纳米颗粒表面偶联BPA适配体及与适配体部分互补序列，并修饰有信标分子4‑MBN，组装得到SERS传感器。本发明制备了具有超高SERS活性的SERS传感器，利用其拉曼静默区特征峰实现BPA快速传感检测。本发明提供的方法具有良好的特异性与灵敏度，定量限和检出限分别为0.05 nmol/L和0.033 nmol/L，可以有效避免基质干扰，检测婴幼儿奶粉和养殖用水的添加回收率保持在92%~99.2%之间，成本低、方便快捷，在食品和环境技术领域具有良好的实际应用前景。

技术领域

本发明涉及一种基于拉曼静默区SERS成像快速检测食品及环境中双酚A的方法，属于分析化学技术领域。

背景技术

双酚A（BPA）是一种常用于工业合成环氧树脂和聚碳酸酯等的有机化工材料，同时也是一种具有雌激素样活性的内分泌干扰物，可导致内分泌失调，易诱发婴幼儿代谢功能紊乱，甚至引发性早熟或致癌。BPA难以降解，可通过环境进入食物链，或经食品包装材料迁移，进而进入食品中。我国国家卫生标准规定：食品容器及包装材料用碳酸酯树脂和成型品中酚溶出量不得大于0.05 mg/kg，生活饮用水水质标准中，BPA的最大允许浓度为0.01 mg/L。我国国家指定婴幼儿食品中BPA检测方法的检出限为0.1 μg/kg，欧盟国家规定婴幼儿食品中不得检出BPA。目前BPA的国家标准检测方法，多基于高效液相色谱法、高效液相色谱-质谱联用法、液相色谱-质谱联用法等仪器检测法，这些方法虽然准确、灵敏，但检测过程繁杂，耗时较长；近年来BPA新型检测方法有酶联免疫法、电化学传感检测法等，方法快速简便、灵敏度较高，但其易受基质影响较大，易出现假阳性或假阴性或定量不准确的现象。BPA对人体生命健康有严重危害，因此快速、灵敏、准确检测食品及环境中BPA有非常重要的意义。

表面增强拉曼光谱（SERS）传感快速检测技术，作为一种无损分子指纹技术，目前已广泛用于生物医学、毒品鉴别、食品及环境危害因子检测等现场快速检测领域。基于修饰了拉曼静默区信号分子的贵金属纳米组装体SERS传感检测器，是新型快速检测技术。其原理在于以DNA核酸适配体及其部分互补序列将纳米颗粒进行组装，利用纳米组装结构的等离子共振耦合增强，研究纳米组装体的协同拉曼增强SERS效应，同时引入拉曼静默区（1800-2800 cm^-1）信号分子，利用拉曼静默区特征峰信号强度与目标物浓度之间建立标准曲线，以SERS成像实现目标物的快速、高特异性、高灵敏检测。SERS成像技术可以线扫描、面扫描等扫描方式，在短时间内快速采集待测样品的多条拉曼光谱，线扫描、面扫描得到多个点的平均光谱，可大幅提高检测的准确度和灵敏度。由于食品及环境样品的拉曼特征分都在200-1800 cm^-1范围内，以拉曼静默区特征峰作为定性、定量特征峰，可以有效降低样品基质的干扰。

发明内容

本发明基于核酸适配体技术和纳米材料的自组装技术，提出了一种新型的、灵敏的、简便的、准确的快速检测BPA的方法，构建了具有拉曼静默区信号的纳米组装体，并以此作为SERS成像检测基底，用于食品及环境样品中BPA的快速检测，以拉曼静默区特征峰信号与目标物的浓度建立标准曲线，可以有效降低样品基质拉曼信号的干扰，提高检测的灵敏度和准确度，实现食品及环境样品中BPA的快速定性定量检测（图1）。

本发明的目的是提供一种基于拉曼静默区SERS成像快速检测食品及环境中双酚A的方法，所述方法为将修饰有巯基化的BPA适配体（BPA aptamer）的金纳米颗粒（AuNPs），和修饰有巯基化的BPA适配体部分互补序列（BPA CS）的AuNPs，分别标记上含拉曼特征峰的信标分子4-MBN，混合孵育组装得到纳米组装体，向纳米组装体中加入样本混合反应，通过拉曼光谱法测定双酚A离子。

在本发明的一种实施方式中，所述方法的具体步骤如下：

（1）金纳米颗粒的制备