AuNCs@dmSiO2复合材料在有机磷农药对氧磷检测中的应用的制作方法

本发明属于荧光传感，具体涉及auncs@dmsio2复合材料在有机磷农药对氧磷检测中的应用。

背景技术：

1、有机磷农药（ops）被广泛用于农业中控制害虫并提高作物产量。然而，随着公众对食品安全的关注增加，有机磷农药残留的问题引起了广泛关注，这些残留物通过摄入、皮肤接触和吸入等方式进入人体，可能影响神经、内分泌和免疫系统，表现为头痛、恶心、呕吐甚至潜在的致命中毒症状。此外，长期接触有机磷农药可能增加患癌症、生殖系统异常和神经系统疾病的风险。因此，精确检测有机磷农药对维护食品安全和公共健康至关重要。

2、传统的技术，如色谱和质谱，已被用于有机磷农药残留的检测。然而，这些传统技术不仅需要昂贵的设备和复杂的操作程序，费时，还需要熟练的操作人员，限制了其在农业环境中的现场应用。因此，需要建立高效的有机磷农药检测方法。

3、近年来，荧光法作为一种新型检测技术已经崭露头角，在检测有机磷农药残留方面展现出独特的优势。它们具有高灵敏度、快速响应、操作简便和实时监测的优点，因此，在检测有机磷农药方面具有广泛的应用前景和重要的实际意义。高性能荧光探针的开发对于提高传感器的效率至关重要。金纳米簇（auncs）因其引人注目的物理化学特性而受到广泛关注，包括强大的光致发光、无毒性、高水溶性和优异的生物相容性，但auncs的低量子产率是限制其广泛应用的主要障碍。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种auncs@dmsio2复合材料在有机磷农药对氧磷检测中的应用。

2、基于上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、auncs@dmsio2复合材料（介孔二氧化硅球负载金纳米簇材料）在有机磷农药对氧磷检测中的应用。

4、应用方法包括以下步骤：

5、a、将含有有机磷农药对氧磷的待测溶液、乙酰胆碱酯酶、乙酰硫代胆碱和一部分tris-hcl缓冲溶液混合，孵育，再加入cu2+溶液、另一部分tris-hcl缓冲溶液，得混合液；

6、b、在步骤a的混合液中加入auncs@dmsio2复合材料水溶液，混合，得测试液，对测试液进行荧光光谱检测；

7、或将负载有auncs@dmsio2复合材料的载体置于步骤a的混合液中，浸泡、取出，对载体进行分析。

8、步骤b中，载体为棉签，将负载有auncs@dmsio2复合材料的棉签浸泡于步骤a的混合液中，紫外灯下拍摄棉签照片，识别图片的颜色rgb值，通过计算颜色信号比值r/（g+b）来测定对氧磷浓度。

9、步骤a中，tris-hcl缓冲溶液的浓度为17-25 mm，ph值为5-10，乙酰胆碱酯酶的浓度为0.8-1.5 u/ml，乙酰硫代胆碱的浓度为0.7-1.5 mm，cu2+溶液的浓度为0.05-0.15 mm；步骤b中，auncs@dmsio2复合材料水溶液的浓度为1.0-1.5 mg/ml，tris-hcl缓冲溶液、乙酰胆碱酯酶、乙酰硫代胆碱、cu2+溶液、auncs@dmsio2复合材料水溶液的体积用量比为（360-465）∶（10-15）∶（15-25）∶（50-80）∶（450-650）；孵育条件：孵育温度为30-40 °c，孵育时间为30-50 min；auncs@dmsio2复合材料水溶液由auncs@dmsio2复合材料分散于水中制得。

10、auncs@dmsio2复合材料的制备方法，包括以下步骤：

11、1）制备auncs溶液：将谷胱甘肽水溶液和氯金酸水溶液混合，加热搅拌后，透析纯化、冷冻干燥，将所得固体分散于水中，得auncs溶液；

12、2）制备dmsio2分散液：将三乙醇胺、溴化十六烷基三甲基铵、水杨酸钠与水混合，加热搅拌，加入正硅酸乙酯，加热搅拌反应后，冷却，收集沉淀物，洗涤、纯化后，将沉淀物分散于有机溶剂中，再加入氨水和（3-氨丙基）三乙氧基硅烷，搅拌反应后，收集产物，洗涤、冷冻干燥，得介孔二氧化硅球，将介孔二氧化硅球分散于水中，得dmsio2分散液；

13、3）制备auncs@dmsio2复合材料：将步骤1）auncs溶液和步骤2）dmsio2分散液混合，冷冻干燥，得auncs@dmsio2复合材料（介孔二氧化硅球负载金纳米簇材料）。

14、步骤1）中，谷胱甘肽水溶液中的谷胱甘肽和氯金酸水溶液中的氯金酸的摩尔比为（1-3）∶2；加热搅拌条件：温度为65-75 ℃，搅拌速度500-800 rpm，时间为20-30 h。

15、步骤2）中，三乙醇胺、溴化十六烷基三甲基铵、水杨酸钠、正硅酸乙酯、氨水和（3-氨丙基）三乙氧基硅烷的用量比为（60-80）mg∶（360-400）mg∶（140-180）mg∶（3-5）ml∶（2-4 ）ml∶（0.5-1.5）ml；搅拌速度500-800 rpm下，将三乙醇胺、溴化十六烷基三甲基铵、水杨酸钠与水混合后，于80-90 ℃下，搅拌1-2 h，加入正硅酸乙酯，于70-85 ℃下，搅拌反应2-3 h后，冷却，收集沉淀物，洗涤、纯化后，将沉淀物分散于有机溶剂中，搅拌速度500-800rpm下，再加入氨水和（3-氨丙基）三乙氧基硅烷，搅拌反应10-15 h；有机溶剂为乙醇。

16、步骤3）中，dmsio2分散液中的dmsio2和auncs溶液中的auncs的质量比为（1-5）：1，混合条件：温度为20-35 ℃，时间为10-20 min；auncs@dmsio2复合材料的粒径为250-300nm。

17、负载有auncs@dmsio2复合材料的棉签的制备方法为，将棉签置于含有auncs@dmsio2复合材料和明胶的溶液中，浸泡10-15 min，取出、冻干，即得；溶液中，auncs@dmsio2复合材料的浓度为1.0-1.5 mg/ml，明胶的浓度为4.0-7.0 mg/ml。

18、步骤b中，将负载有auncs@dmsio2复合材料的棉签置于步骤a的混合液中，每个棉签负载0.50-0.75 mg auncs@dmsio2复合材料，500μl混合液可用1个棉签；步骤a中，tris-hcl缓冲溶液的浓度为17-25 mm ，ph值为5-10，乙酰胆碱酯酶的浓度为0.8-1.5 u/ml，乙酰硫代胆碱的浓度为0.7-1.5 mm，cu2+溶液的浓度为0.05-0.15 mm，tris-hcl缓冲溶液、乙酰胆碱酯酶、乙酰硫代胆碱、cu2+溶液的体积用量比为（360-465）∶（10-15）∶（15-25）∶（50-80）；孵育条件：孵育温度为30-40 °c，孵育时间为30-50 min。

19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

20、1）在本发明中，将介孔二氧化硅球与auncs相结合，通过空间限域效应，制备了具有更加良好荧光性质的auncs@dmsio2荧光复合材料，基于cu2+对该荧光复合探针的猝灭效应，乙酰胆碱酯酶与底物乙酰硫代胆碱（atch）的反应产物硫代胆碱结合cu2+导致探针荧光恢复，以及有机磷农药可使乙酰胆碱酯酶失活，导致荧光体系猝灭，传感机理如图13所示，因此，将auncs@dmsio2复合材料用于有机磷农药对氧磷的荧光检测；

21、2）本发明通过制备最佳荧光发射的金纳米簇（auncs）和石榴型介孔二氧化硅球（dmsio2），再将dmsio2分散液和auncs溶液混合，基于静电相互作用，利用dmsio2的限域效应来增强金纳米簇的荧光，有效克服auncs荧光强度弱的缺点，制成最佳荧光强度的auncs@dmsio2复合材料，制备方法简单、快速、无污染；

22、3）本发明的auncs@dmsio2复合材料应用于有机磷农药对氧磷的荧光检测方法，步骤简单、快捷，能够实现对有机磷农药的高选择性和特异性定量检测，检测限为0.032 ng/ml；

23、4）本发明通过将auncs@dmsio2复合材料负载在棉签上，制备便携式检测棉签，实现对有机磷农药对氧磷的检测，为现场有机磷农药对氧磷的定性识别和定量检测提供了一种有前景的便携式技术。