Ag@mSiO2复合纳米材料的制备及其在塑化剂快速检测中的研究应用

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目的:目前常用的塑化剂检测方法有高效液相色谱法、液相质谱联用法、气相质谱联用法等,但是这些方法会存在样品前处理繁琐、耗时等问题,不能满足高效、快速检测的要求,在检测样品中,我们需要快速的检测方法,表面增强拉曼散射(SERS)技术在这点上就体现出了它的优势。通过SERS技术实现邻苯二甲酸酯类塑化剂:邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二甲酯(BMP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)的快速检测,以及其在血清样品中的检测。方法:首先我们通过绿色环保的方法合成Ag@mSiO2复合纳米材料:以β-D-葡萄糖为还原剂,L-精氨酸为合成硅层中的碱性催化剂,正硅酸乙酯为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为合成介孔硅的模板剂,采用单相化学合成法合成具有核壳结构的Ag@mSiO2复合纳米材料,探讨了正硅酸乙酯以及两次加入十六烷基三甲基溴化铵的量对材料合成的影响,优选出适合后续检测的基底;接着对基底进行了SERS性能的考察,选出最适合塑化剂检测的基底。在SERS检测研究中,首先对六种塑化剂进行了常规拉曼检测,并考察了积分时间对图谱的影响,选择合适的积分时间,并将基底与塑化剂DEHP、DMP、DBP、DNOP结合,在合适的积分时间,激发波长为633 nm条件下,对上述四种塑化剂进行SERS检测,最后用三种剂量(0.5 mg/kg、5 mg/kg、500 mg/kg)的DEHP处理SD大鼠,取其股动脉血,得血清样品,对其进行检测。结果:通过对Ag@mSiO2复合纳米材料的研究筛选出粒径均一的单核和多核Ag@mSiO2复合纳米材料,对二者进行比较发现单核Ag@mSiO2复合纳米材料的稳定性、SERS性能较多核Ag@mSiO2复合纳米材料更好,最终选择单核Ag@mSiO2复合纳米材料作为检测活性基底。比较六种塑化剂不同积分时间的常规拉曼图谱,确定积分时间为10 s,然后用单核Ag@mSiO2复合纳米材料检测了邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)四种塑化剂,其检测灵敏度可达10-10mol/L。用该基底结合SERS方法技术可以成功检测出各组大鼠血清样品中的DEHP。结论:单相化学法合成的单核Ag@mSiO2复合纳米材料粒径分布均匀,性能稳定,可长期保存;可大规模制备,满足后期实验需求;制备过程简单,快速方便;SERS灵敏度高、重复性好,可用来检测塑化剂:DEHP、DMP、DBP、DNOP,并且可以检测到血液样品中的塑化剂DEHP,我们建立了塑化剂快速检测的方法,为塑化剂生物样品的检测提供了参考和依据。
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