Cy3标记农药核酸适配体表面增强拉曼光谱法特异性检测痕量啶虫脒

作者：滕渊洁; 韦其真; 刘文涵; 刘江美; 聂永惠; 李盼

来源：光谱学与光谱分析, 2020, 40(08): 2462-2467.

• 表面增强拉曼光谱
• 核酸适配体
• 银溶胶
• 啶虫脒
• 聚丙烯酸钠
• 精胺

将具有拉曼信号的三氢-吲哚菁类(Cy3)染料分子标记农药核酸适配体(Aptamer)制备成拉曼检测试剂(Cy3-aptamer),对痕量啶虫脒进行了特异性的表面增强拉曼光谱法(SERS)检测研究。考虑到胶体的稳定和聚凝作用原理,采用聚丙烯酸钠作为分散剂,使作为SERS检测基底材料的银溶胶带负电荷,获得了良好的稳定性和分散性。由于聚丙烯酸钠分散的银溶胶为负电平衡体系,测试时需采用聚沉剂,使具有较高稳定性的银纳米颗粒团聚,形成SERS增强热点,从而提高SERS检测信号。以SERS信号较弱的啶虫脒为探针,考察了银溶胶中加入不同聚沉剂(NaCl, KCl, NaOH, HNO3, H3PO4, H2SO4, HCl)对SERS信号的影响,实验结果表明, H+作为阳离子和PO■作为阴离子组成的电解质聚沉剂,对于带有一定负电荷σ-基团分子,具有较好的拉曼增强效应。且通过紫外可见分光光谱,进一步说明了表面电荷性质对SERS的增强信号起决定作用。又由于Cy3-aptamer磷酸骨架上带有大量负电荷,其SERS信号较小。故选择带丰富正电荷的精胺分子以消除Cy3-aptamer磷酸骨架上的负电荷,使Cy3-aptemer更易吸附于银溶胶表面,使其产生较强的SERS光谱。此外,考察选择了精胺与Cy3-aptamer以及Cy3-aptamer与农药啶虫脒的最佳反应结合时间分别为5和20 min。最后,建立了定量检测农药啶虫脒的方法,并对检测机理进行了探讨。研究表明,农药啶虫脒在适配体银溶胶特效探针上于1 392 cm-1处的SERS特征峰面积与水的OH伸缩振动峰面积组成相对拉曼峰面积强度,其相对强度与啶虫脒浓度的对数具有良好的负线性关系,浓度范围为1×10-8～2.5×10-7 mol·L-1。将所建立的特效检测啶虫脒的方法用于实际水样的检测,回收率为97.4%～99.4%。结果表明,所提出的聚丙烯酸钠分散及精胺修饰的银溶胶有利于捕获Cy3-aptamer及其Cy3-aptamer与啶虫脒的反应物,提高了方法的灵敏度与可靠性。

• 出版日期2020
• 单位浙江工业大学; 绿色化学合成技术国家重点实验室