一种用于可视化检测阿莫西林的MnO2@CDs复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及分析检测技术领域，尤其涉及一种用于可视化检测阿莫西林的MnO

背景技术

阿莫西林(AMO)是一种广谱抗生素，属于半合成青霉素类，可用于人类和动物不同系统的抗感染治疗，在临床医学中或作为动物饲养的饲料添加剂。不当和过量使用AMO，会在各种组织和食品中产生药物残留，对人类健康构成严重威胁，包括过敏反应和细菌对抗生素的耐药性。AMO残留的增加引起了全球的关注，目前在中国、欧盟和北美，对其进行检测是动物性食品的强制性检查项目。大多数国家都制定了AMO的最大残留限量。欧盟规定AMO和氨苄西林在所有动物性食品中的最大限量为50μg/kg，在牛奶中的最大限量为4μg/kg。因此，AMO检测是保障食品安全和人体健康的必要手段。

AMO可以用传统的检测方法定量测定，如高效液相色谱法、动力学分光光度法和电化学方法。然而，这些方法通常在实验室进行，需要昂贵的仪器、复杂的样品预处理和熟练的技术，所有这些都是昂贵和耗时的。因此，迫切需要开发一种快速、简便、高选择性的AMO检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于可视化检测阿莫西林的MnO

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种MnO

优选的，所述中空多孔MnO

本发明提供了上述方案所述MnO

本发明提供了上述方案所述MnO

本发明提供了一种阿莫西林的荧光检测方法，包括以下步骤：

将MnO

所述MnO

本发明提供了一种阿莫西林的比色检测方法，包括以下步骤：

将MnO

所述MnO

本发明提供了一种基于RGB分析系统的阿莫西林智能检测方法，包括以下步骤：

将MnO

所述MnO

本发明提供了一种用于检测阿莫西林的荧光试剂盒，包括MnO

本发明提供了一种用于检测阿莫西林的比色试剂盒，包括MnO

本发明提供了一种阿莫西林的半定量检测方法，包括以下步骤：用MnO

或者，用MnO

所述MnO

本发明提供了一种MnO

在AMO荧光检测中，荧光强度随AMO浓度在0～0.045μM范围内线性增加，检出下限为1nM。在AMO比色检测中，溶液在450nm处的紫外吸收值随AMO浓度在0～0.09μM范围内线性降低，检出下限为1.6nM。欧盟规定AMO在所有动物性食品中的最大限量为136.8nM，在牛奶中的最大限量为10nM。因此，本发明采用MnO

此外，本发明还构建了一种用于检测阿莫西林的标准荧光卡片和标准比色卡片，将试纸条经过相应的预处理溶液处理，与AMO溶液反应后，将测试条的颜色与标准比色卡和标准荧光卡进行比较，可快速获取AMO浓度，从而实现比色法和荧光法快速半定量检测AMO。

本发明在复杂环境下对AMO进行灵敏、特异、方便、快速的检测具有很大的潜力。

此外，万古霉素(VAN)、氟甲喹(FLU)、诺氟沙星(NOR)、氨苄西林(AMP)、红霉素(EM)、头孢氨苄(CEP)、谷氨酸(GLU)、三聚氰胺(MEI)、半胱氨酸(CYS)、苯并咪唑(DRB)、尿素(Urea)和氯化钾(KCl)作为潜在干扰物。实验结果表明MnO

本发明对实际样品如自来水、牛奶和血清中的AMO浓度进行检测。实验结果显示AMO的荧光回收率在88～115％之间，实验标准差在0.08～4.3％之间，而AMO的比色回收率在85～108％之间，实验标准差在0.31～7.4％之间，与添加的AMO浓度基本一致。采用HPLC法，AMO的回收率在80～116％之间，实验标准差在1.2～3.4％之间，两种方法相当，说明MnO

附图说明

图1为本发明基于MnO

图2为MnO

(E)XRD图，(F)MnO

图3为阿莫西林荧光检测实验结果，其中，(A)可行性，插入荧光图，(B)反应时间优化结果，(C)加入不同浓度阿莫西林时的荧光谱图，

(D)阿莫西林浓度与荧光强度对应的线性关系，插入荧光图，波长λ＝450nm；

图4为用于阿莫西林检测的标准荧光卡片；

图5为阿莫西林比色检测实验结果，其中，(A)可行性，插入荧光图，(B)反应时间优化结果，(C)加入不同浓度阿莫西林时的紫外吸收谱图，(D)阿莫西林浓度与紫外吸收值对应的线性关系，插入荧光图，波长λ＝450nm；

图6为用于阿莫西林检测的标准比色卡片；

图7为在自然水、牛奶和血清中，使用荧光法检测阿莫西林与传统液相色谱的检测结果对比；

图8为在自然水、牛奶和血清中，使用比色法检测阿莫西林与传统液相色谱的检测结果对比；

图9为MnO

图10为MnO

具体实施方式

本发明提供了一种MnO

在本发明中，所述中空多孔MnO

本发明提供了上述方案所述MnO

在本发明中，未经特殊说明，所用原料均为本领域熟知的市售商品。

本发明对所述中空多孔MnO

在本发明中，所述中空多孔MnO

本发明对所述碳量子点的来源没有特殊要求，采用本领域熟知的方法制备即可。在本发明的实施例中，所述碳量子点的制备方法具体为：在50mL烧杯中，依次加入无水柠檬酸1g、乙二胺0.5mL和超纯水30mL，将上述混合溶液在室温下用磁力搅拌器搅拌1h，随后转移到40mL内衬聚四氟乙烯不锈钢反应釜中，在200℃加热24h，将得到的产物冷却至室温，10000rpm离心10min，弃去沉淀，取上清液，用透析袋(截留分子量为550KDa)透析24h，透析完成后，得到的CDs溶液于4℃冰箱保存。采用上述方法制备得到的CDs以溶液形式存在，便于后续应用。采用称重法测得CDs溶液的浓度为0.7mg/mL。

得到中空多孔MnO

在本发明中，所述中空多孔MnO

本发明对所述水的用量没有特殊要求，能够将中空多孔MnO

本发明提供了上述方案所述MnO

本发明提供了一种阿莫西林的荧光检测方法，包括以下步骤：

将上述MnO

在本发明中，所述MnO

在本发明中，所述混合反应优选在室温条件下进行；所述混合反应的时间优选为1～5min。

由于CDs与MnO

在本发明中，所述阿莫西林浓度与450nm处荧光强度的标准曲线的获得方法优选包括以下步骤：

取10μL MnO

本发明提供了一种阿莫西林的比色检测方法，包括以下步骤：

将上述MnO

在本发明中，所述MnO

在本发明中，所述MnO

在本发明中，所述混合反应优选在室温条件下进行，所述混合反应的时间优选为1～10min。MnO

在本发明中，所述阿莫西林浓度与450nm处紫外吸收值的标准曲线的获得方法优选包括以下步骤：取10μL MnO

本发明提供了一种基于RGB分析系统的阿莫西林智能检测方法，包括以下步骤：

将上述MnO

在本发明中，所述MnO

得到混合样品后，本发明利用带有RGB分析系统的手机对所述混合样品进行拍照，读取三原色色值，计算所述混合样品的P

在本发明中，所述阿莫西林浓度与Ratio的标准曲线的获得方法优选包括以下步骤：取10μL MnO

本发明提供了一种用于检测阿莫西林的荧光试剂盒，包括上述MnO

本发明还提供了利用上述荧光试剂盒对阿莫西林的半定量检测方法，包括以下步骤：用MnO

本发明对所述MnO

本发明将试纸条经过相应的预处理溶液(MnO

本发明对所述标准荧光卡片的获得方法没有特殊要求，采用与实际检测样品相同的处理流程即可，不同之处仅在于将待测样品替换为已知浓度的阿莫西林溶液。在本发明的实施例中，所述标准荧光卡片的获得方法具体为：将干燥吸水试纸条浸泡在MnO

本发明提供了一种用于检测阿莫西林的比色试剂盒，包括上述MnO

在本发明中，所述MnO

本发明提供了利用上述方案所述比色试剂盒对阿莫西林的半定量检测方法，包括以下步骤：用MnO

在本发明中，所述MnO

本发明对所述标准比色卡片的获得方法没有特殊要求，直接按照与实际样品相同的处理流程即可，不同之处仅在于，将待测样品替换为已知浓度的阿莫西林溶液。在本发明的实施例中，所述标准比色卡片的获得方法为：用10μLMnO

MnO

本发明将试纸条经过相应的预处理溶液处理，与AMO溶液反应1min以上时间后，将测试条的颜色与标准比色卡进行比较，可快速获取AMO浓度，从而实现比色法快速半定量检测AMO。

下面结合实施例对本发明提供的一种用于可视化检测阿莫西林的MnO

实施例1

(1)中空多孔二氧化锰(MnO

在100mL烧杯中，依次加入20mL超纯水(H

(2)碳量子点(CDs)的制备：

在50mL烧杯中，依次加入无水柠檬酸1g、乙二胺0.5mL和超纯水30mL，将上述混合溶液在室温下用磁力搅拌器搅拌1h，随后转移到40mL内衬聚四氟乙烯不锈钢反应釜中，在200℃加热24h，将得到的产物冷却至室温，10000rpm离心10min，弃去沉淀，取上清液，用透析袋(截留分子量为550KDa)透析24h，透析完成后，得到的CDs溶液于4℃冰箱保存。采用称重法测得CDs溶液的浓度为0.7mg/mL。

(3)MnO

取7mL离心管，称取5mg中空多孔MnO

采用SEM和TEM法对MnO

阿莫西林荧光检测试验：

在阿莫西林荧光检测实验中，称取5mg MnO

如图3中A所示，在310nm激发波长下，MnO

为了获得最佳的荧光强度，本发明采用上述步骤对反应时间进行优化，如图3中B所示，在0min，MnO

接着，本发明评估MnO

在AMO荧光试纸检测实验中，干燥吸水试纸条浸泡在MnO

阿莫西林比色检测试验：

称取1.202mg TMB，加入1mL二甲基亚砜(DMSO)，配成5mM的TMB溶液。取10μLMnO

如图5中A所示，TMB溶液在450nm处呈现较低吸收峰，溶液呈现无色(图5中A，a)。单独的MnO

为了获得最佳的AMO比色检测时间，本发明对反应时间进行优化，随着反应时间的增加，TMB溶液在450nm处的吸收值逐渐降低，1min达到最低，随后紫外吸收值变化较小，因此，选择1min作为最佳反应时间。接着，MnO

用10μL MnO

与大型仪器比较：

(1)为探讨MnO

从图7可以看出，采用荧光法，AMO的回收率在88～115％之间，实验标准差在0.08～4.3％之间，与添加的AMO浓度基本一致，对应的样品颜色呈现明显变化。采用HPLC法，AMO的回收率在80～107％之间，实验标准差在1.3～2.5％之间，两种方法相当，说明MnO

(2)为探讨MnO

选择性和特异性测试：

(1)为了评价MnO

当AMO和其他干扰物(如VAN、FLU、NOR、AMP、EM、CEP、GLU、MEI、CYS、DRB、Urea、KCl)中的一种一起检测。以万古霉素为例，检测条件如下：取10μLMnO

(2)为了评价MnO

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。