一種基于納米金粒子顏色變化的三聚氰胺可視化檢測方法技術

本發明專利技術涉及一種基于納米金粒子顏色變化的三聚氰胺可視化檢測方法，包括：通過檸檬酸三鈉還原氯金酸得到濃度為2.3nmol/L的納米金粒子水溶液，粒徑為15nm；將寡聚腺嘌呤核苷酸溶解于去離子水中得到核苷酸水溶液，腺嘌呤的數目為10?20個；將核苷酸水溶液加到納米金粒子水溶液中直至寡聚腺嘌呤核苷酸的終濃度為100nM，室溫孵育以將寡聚腺嘌呤核苷酸鏈組裝到納米金粒子上得到酒紅色的檢測溶液；稀釋得到鈉鹽濃度低于0.1M的樣本溶液，利用除菌濾膜對樣本溶液進行過濾得到無色透明的樣本澄清液；將樣本澄清液與酒紅色的檢測溶液混合，通過肉眼觀察。本發明專利技術通過肉眼直接觀察獲得結果，易于實現家庭診斷和現場檢測。

A visual detection method of melamine based on color change of gold nanoparticles

The invention relates to a method for visual detection of melamine, gold nanoparticles based on color changes include: the concentration of water solution of gold nanoparticles 2.3nmol/L by citric acid three sodium reduction of gold chloride acid, the particle size of 15nm; the adenine oligonucleotides dissolved in deionized water to obtain aqueous solution of adenine nucleotides, the number is 10 20; the final concentration of the aqueous solution is added to the nucleotide of gold nanoparticles in aqueous solution until the adenine oligonucleotides for 100nM, incubated at room temperature to detect solution oligomeric adenine nucleotide chain assembled onto the gold nanoparticles are red; sodium concentration is lower than the sample dilution obtained 0.1M solution, the sample solution is filtered by colorless clear liquid samples using aseptic membrane; the sample liquid and red wine clarification detection solution, by the naked eye. The invention can be directly observed by naked eyes to obtain the result, and is easy to realize the family diagnosis and field detection.

【技術實現步驟摘要】
一種基于納米金粒子顏色變化的三聚氰胺可視化檢測方法
本專利技術涉及食品分析領域，具體涉及一種基于納米金粒子顏色變化的三聚氰胺可視化檢測方法。
技術介紹
三聚氰胺，化學式為C3N3(NH2)3，又稱蛋白精，是一種有機化合物，被用作于化工原料，對人體有害，不可用于食品加工或食品添加。但在2008年，我國很多食用三鹿奶粉的嬰兒被發現患有腎結石，并出現病重患兒死亡的案例。隨后，這些問題奶粉被發現含有三聚氰胺。調查顯示，由于牛奶收購標準中所要求的蛋白質含量是通過氮元素總含量來測定的，因此，不法商販通過在牛奶中添加含氮的三聚氰胺來提高牛奶中的氮含量，從而達到以次充好的目的。這次“毒奶粉”危機產生了深遠的影響，使得食品安全問題成為全社會關注的焦點。盡管當前在牛奶制品中直接添加三聚氰胺的情況得到了遏制，但由于飼料污染等上游環節的問題所造成的三聚氰胺污染仍時有發生。因此，快速檢測奶制品中的三聚氰胺也成為了一個關系國計民生的迫切需求。現有的三聚氰胺檢測方法包括高效液相色譜分析、質譜分析等，但這類方法通常依賴大型設備，不利于快速、現場檢測。
技術實現思路
為了解決上述現有技術存在的無法快速現場檢測三聚氰胺的問題，本專利技術旨在提供一種基于納米金粒子顏色變化的三聚氰胺可視化檢測方法。本專利技術所述的基于納米金粒子顏色變化的三聚氰胺可視化檢測方法，包括：S1，通過檸檬酸三鈉還原氯金酸得到濃度為2.3nmol/L的納米金粒子水溶液，其中，納米金粒子的粒徑為15nm；S2，將寡聚腺嘌呤核苷酸溶解于去離子水中得到核苷酸水溶液，其中，寡聚腺嘌呤核苷酸中的腺嘌呤的數目為10-20個；S3，將核苷酸水溶液加到納米金粒子水溶液中直至寡聚腺嘌呤核苷酸的終濃度為100nM，室溫孵育以將寡聚腺嘌呤核苷酸鏈組裝到納米金粒子上得到酒紅色的檢測溶液；S4，在樣本中加入去離子水稀釋得到鈉鹽濃度低于0.1M的樣本溶液，利用除菌濾膜對樣本溶液進行過濾得到無色透明的樣本澄清液；S5，將樣本澄清液與酒紅色的檢測溶液混合，通過肉眼觀察溶液的顏色是否變為藍紫色。在檢測溶液中，粒徑為15nm的納米金粒子均勻地分散于溶液中，納米粒子間距離較大，溶液整體呈現酒紅色。三聚氰胺作為一種含有多個氮原子的化合物，在溶液中存在時容易與納米金粒子間形成金氮鍵的非共價交聯結合，引發納米金粒子的聚集，使得納米金粒子彼此靠近形成聚集，溶液呈現為藍紫色，從而利用肉眼觀察顏色變化來判斷樣品中是否含有三聚氰胺。而且，本專利技術通過將核苷酸水溶液加到納米金粒子水溶液中，增強納米金粒子在含鹽水溶液中的穩定性，以便于通過孵育將寡聚腺嘌呤核苷酸鏈組裝到納米金粒子上。另外，通過樣本稀釋，可以避免樣本中的大量蛋白質與未經修飾的納米金粒子產生非特異吸附，從而干擾三聚氰胺與納米金粒子的結合。另外，通常每100mL牛奶中含有3g蛋白，200mg鈉鹽鈣鹽，稀釋100倍后0.1mL樣品中含30微克蛋白，鹽濃度低于0.3mM。應該理解，在某些奶酪制品中，將鹽濃度限定在0.1M鈉鹽以內即可。納米金粒子遇高濃度鹽溶液會發生聚集變色，因此在檢測含鹽濃度較高的乳制品時可能導致假陽性，而對樣品的稀釋則可確保將鹽濃度降低至納米金粒子可耐受的范圍。所述步驟S1包括：S11，鉻酸洗液浸泡玻璃器皿過夜，以除去玻璃器皿上的含油污漬；以及S12，在玻璃器皿中，氯金酸水溶液與檸檬酸三鈉水溶液回流反應，得到納米金粒子水溶液。所述步驟S11中的鉻酸洗液通過在100mL濃硫酸中緩緩加入5g重鉻酸鉀粉末并攪拌溶解制備。所述步驟S12具體為：將0.01g氯金酸溶解于100mL去離子水中，置于帶有磁力攪拌子和冷凝回流裝置的燒瓶中，攪拌并油浴加熱至沸騰，加入新鮮配制的濃度為10mg/mL的檸檬酸三鈉水溶液3.5mL，繼續保持攪拌加熱沸騰20分鐘。通過上述步驟S11和S12，直接獲得濃度為2.3nmol/L，粒徑為15nm的納米金粒子水溶液，無需稀釋或濃縮。所述步驟S2中的寡聚腺嘌呤核苷酸的序列為5’-AAAAAAAAAA-3’。所述步驟S4中的除菌濾膜的孔徑為0.22微米。所述步驟S4中的樣本為市售牛奶。所述步驟S4具體為：稀釋市售牛奶100倍得到樣本溶液，利用除菌濾膜與注射器對樣本溶液進行過濾得到無色透明的樣本澄清液。應該理解，如果稀釋倍數過小，樣本溶液呈現乳白色，影響后續的顏色觀察；如果稀釋倍數過大，會大大降低三聚氰胺濃度，從而降低檢測靈敏度。其中，該稀釋操作可以除去大量多余的樣本本身的蛋白聚集，以便于后續的檢測。所述步驟S5具體為：將0.1毫升樣本澄清液與1毫升檢測溶液混合，放置約2分鐘，通過肉眼觀察溶液的顏色是否由酒紅色變為藍紫色來判斷市售牛奶中是否含有三聚氰胺。所述步驟S4中的樣本的三聚氰胺的檢測極限為0.1mg/L。實驗表明：在含有濃度為1mg/L的三聚氰胺的對照例中，肉眼觀察溶液的顏色變為藍紫色，而在含有濃度低于0.1mg/L的三聚氰胺的樣本中，溶液始終保持原有的酒紅色。本專利技術利用納米金粒子獨特的光學性能——不同聚集程度的納米金粒子由于表面等離子共振體效應而呈現不同的顏色，實現了基于顏色變化的快速檢測。顯然，這種通過肉眼直接觀察獲得結果的方式，不依賴大型設備，易于實現家庭診斷和現場檢測。另外，本專利技術的檢測方法不依賴于特異性識別三聚氰胺的抗體或其他生物大分子配體，由于制備、運輸和儲存抗體等往往較為困難，因此，本專利技術的檢測方法極大地降低了檢測成本。而且，本專利技術的方法的靈敏度達到了2008年頒布的國家標準中嬰幼兒配方乳粉所限定的三聚氰胺檢出濃度(1mg/L)，且廉價、快速、便捷，不需要專業設備和專業技術，也不含有毒有害試劑，因此易于標準化、商業化，并在家庭環境或日常抽檢中推廣使用。具體實施方式下面給出本專利技術的較佳實施例，并予以詳細描述。實施例1在100mL濃硫酸中緩緩加入5g重鉻酸鉀粉末并攪拌溶解制備鉻酸洗液，浸泡玻璃器皿過夜，以除去玻璃器皿上的含油污漬；將0.01g氯金酸(國藥)溶解于100mL去離子水中，置于帶有磁力攪拌子和冷凝回流裝置的燒瓶中，攪拌并油浴加熱至沸騰，加入新鮮配制的濃度為10mg/mL的檸檬酸三鈉(國藥)水溶液3.5mL，繼續保持攪拌加熱沸騰20分鐘，得到濃度為2.3nmol/L的納米金粒子水溶液，其中，納米金粒子的粒徑為15nm；將序列為5’-AAAAAAAAAA-3’的寡聚腺嘌呤核苷酸溶解于去離子水中得到核苷酸水溶液；將核苷酸水溶液加到納米金粒子水溶液中直至寡聚腺嘌呤核苷酸的終濃度為100nM，室溫孵育以將寡聚腺嘌呤核苷酸鏈組裝到納米金粒子上得到酒紅色的檢測溶液；取幾種品牌的市售牛奶，用移液器分裝在2毫升離心管中，在其中一管樣品中添加1mg/L三聚氰胺作為陽性對照。然后，將各樣品稀釋100倍，各取1毫升分裝于離心管中。接下來，用帶有0.22微米孔徑的除菌過濾膜將稀釋后樣品過濾一次，以除去樣品中多余的蛋白質，得到無色透明的樣本澄清液；取0.1毫升樣本澄清液，與離心管中1毫升檢測溶液混合均勻，放置兩分鐘后，通過肉眼觀察溶液的顏色是否由酒紅色變為藍紫色來判斷市售牛奶中是否含有三聚氰胺。結果：沒有添加三聚氰胺的牛奶樣品仍然呈現酒紅色，而添加了三聚氰胺的樣品顏色變為藍紫色。經過對市售六種品牌牛奶樣品的測試，結果顯示這些樣品均不會使納米金粒子本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于納米金粒子顏色變化的三聚氰胺可視化檢測方法，其特征在于，包括：S1，通過檸檬酸三鈉還原氯金酸得到濃度為2.3nmol/L的納米金粒子水溶液，其中，納米金粒子的粒徑為15nm；S2，將寡聚腺嘌呤核苷酸溶解于去離子水中得到核苷酸水溶液，其中，寡聚腺嘌呤核苷酸中的腺嘌呤的數目為10?20個；S3，將核苷酸水溶液加到納米金粒子水溶液中直至寡聚腺嘌呤核苷酸的終濃度為100nM，室溫孵育以將寡聚腺嘌呤核苷酸鏈組裝到納米金粒子上得到酒紅色的檢測溶液；S4，在樣本中加入去離子水稀釋得到鈉鹽濃度低于0.1M的樣本溶液，利用除菌濾膜對樣本溶液進行過濾得到無色透明的樣本澄清液；S5，將樣本澄清液與酒紅色的檢測溶液混合，通過肉眼觀察溶液的顏色是否變為藍紫色。

【技術特征摘要】
1.一種基于納米金粒子顏色變化的三聚氰胺可視化檢測方法，其特征在于，包括：S1，通過檸檬酸三鈉還原氯金酸得到濃度為2.3nmol/L的納米金粒子水溶液，其中，納米金粒子的粒徑為15nm；S2，將寡聚腺嘌呤核苷酸溶解于去離子水中得到核苷酸水溶液，其中，寡聚腺嘌呤核苷酸中的腺嘌呤的數目為10-20個；S3，將核苷酸水溶液加到納米金粒子水溶液中直至寡聚腺嘌呤核苷酸的終濃度為100nM，室溫孵育以將寡聚腺嘌呤核苷酸鏈組裝到納米金粒子上得到酒紅色的檢測溶液；S4，在樣本中加入去離子水稀釋得到鈉鹽濃度低于0.1M的樣本溶液，利用除菌濾膜對樣本溶液進行過濾得到無色透明的樣本澄清液；S5，將樣本澄清液與酒紅色的檢測溶液混合，通過肉眼觀察溶液的顏色是否變為藍紫色。2.根據權利要求1所述的三聚氰胺可視化檢測方法，其特征在于，所述步驟S1包括：S11，鉻酸洗液浸泡玻璃器皿過夜，以除去玻璃器皿上的含油污漬；以及S12，在玻璃器皿中，氯金酸水溶液與檸檬酸三鈉水溶液回流反應，得到納米金粒子水溶液。3.根據權利要求2所述的三聚氰胺可視化檢測方法，其特征在于，所述步驟S11中的鉻酸洗液通過在100mL濃硫酸中緩緩加入5g重鉻酸鉀粉末并攪拌溶解制備。4.根據權利要求2所述的三聚氰胺可視化檢測方法，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李江，樊泓萱，
申請(專利權)人：中國科學院上海應用物理研究所，
類型：發明
國別省市：上海,31