虚拟分子印迹与表面增强拉曼散射联用技术用于孔雀石绿的超灵敏检测

doi:10.7503/cjcu20170047

高等学校化学学报 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (8): 1347.doi: 10.7503/cjcu20170047

虚拟分子印迹与表面增强拉曼散射联用技术用于孔雀石绿的超灵敏检测

马芳晨, 李欣, 任晓慧

哈尔滨工业大学化工与化学学院, 城市水资源与水环境国家重点实验室, 新能源转换与储存关键材料技术工业和信息化部重点实验室, 哈尔滨 150090

收稿日期:2017-01-20 修回日期:2017-06-30 出版日期:2017-08-10 发布日期:2017-06-30
通讯作者: 李欣,男,博士,教授,博士生导师,主要从事分子印迹技术及表面增强拉曼散射光谱研究.E-mail:lixin@hit.edu.cn E-mail:lixin@hit.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金（批准号：51579057，51379052）资助.

Ultrasensitive Detection of Malachite Green Using the Coupling Technique of Dummy Molecular Imprinting and Surface-enhanced Raman Scattering

MA Fangchen, LI Xin, REN Xiaohui

MIIT Key Laboratory of Critical Materials Technology for New Energy Conversion and Storage, State Key Lab of Urban Water Resource and Environment, School of Chemistry and Chemical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China

Received:2017-01-20 Revised:2017-06-30 Online:2017-08-10 Published:2017-06-30
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.51579057, 51379052).

摘要/Abstract

摘要：

采用抗坏血酸还原法制备Ag球粒子，然后用3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷使其表面硅烷化，最后用虚拟模板分子松香酸代替模板分子孔雀石绿与功能单体甲基丙烯酰胺反应合成虚拟印迹聚合物.结果表明，生成的"核-壳"式复合基底比Ag的表面增强拉曼散射（SERS）增强效果显著，其对孔雀石绿的最低检测浓度达到10^-11 mol/L.该方法实现了背景噪音的消除，提高了分析结果的准确性，为有机染料的超灵敏检测提供了参考.

关键词: 虚拟分子印迹聚合物, 表面增强拉曼散射, 孔雀石绿, 银粒子

Abstract:

The coupling technique of molecular imprinting with surface enhanced Raman scattering is regarded as a promising analysis method due to its properties of high sensitivity and selectivity. However, the traditional molecular imprinting technique is very difficult to thoroughly remove template molecules. So, the technique will result in strong background interference impacting the test results when it is combined with the surface-enhanced Raman scattering spectroscopy. In this study, the Ag particles were first synthesized adopting the method of ascorbic acid reduction. Then, the as-prepared Ag particles were silanized using 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane. Finally, the dummy molecularly imprinted polymers were synthesized using abietic acid replacing malachite green as the template molecule to react with methacrylamide functional monomer. The results show that the resulting "core-shell" composite substrate has a more remarkable SERS enhancement than Ag substrate. And its detection limit for malachite green can down to 10^-11 mol/L. This method can eliminate the background interference and improve the accuracy of the analysis results, which provide a new method for the ultrasensitive detection of organic dyes.

Key words: Dummy molecularly imprinted polymer, Surface-enhanced Raman scattering, Malachite green, Ag particles

中图分类号:

O657.37

TrendMD:

马芳晨, 李欣, 任晓慧. 虚拟分子印迹与表面增强拉曼散射联用技术用于孔雀石绿的超灵敏检测. 高等学校化学学报, 2017, 38(8): 1347.

MA Fangchen, LI Xin, REN Xiaohui. Ultrasensitive Detection of Malachite Green Using the Coupling Technique of Dummy Molecular Imprinting and Surface-enhanced Raman Scattering. Chem. J. Chinese Universities, 2017, 38(8): 1347.

参考文献

[1] Nakata H., Kawazoe M., Arizono K., Abe S., Kitano T., Shimada H., Li W., Ding X., Arch. Environ. Contam. Toxicol., 2002, 43(4), 473-480
[2] Zhao Y. F., Wu Y. N., Wang X. Q., Gao J. Q., Chen J. S., Chinese Journal of Epidemiology, 2003, 24(8), 661-664(赵云峰, 吴永宁, 王绪卿, 高俊全, 陈君石. 中华流行病学杂志, 2003, 24(8), 661-664)
[3] Liu M. Y., Xiao S. S., Yu B., Yang C. G., Zhao J. H., Jin Y., Zhu C. Y., Journal of Food Safety and Quality, 2015, 6(1), 35-40(刘名扬, 肖珊珊, 于兵, 杨春光, 赵景红, 金雁, 朱程云. 食品安全质量检测学报, 2015, 6(1), 35-40)
[4] Zuo S. Y., Zhang T. W., Chinese Fishery Quality and Standards, 2017, 7(1), 35-40(左舜宇, 张天闻. 中国渔业质量与标准, 2017, 7(1), 35-40)
[5] Tian G. H., Chen Y. J., Feng Q. M., Chemical Engineer, 2008, 148, 34-36(田国辉, 陈亚杰, 冯清茂. 化学工程师, 2008, 148, 34-36)
[6] Ren B., Tian Z. Q., Modern Instruments & Medical Treatment, 2004, 10(5), 1-13(任斌, 田中群. 现代仪器与医疗, 2004, 10(5), 1-13)
[7] Yang Y. A., Xu S. P., Wang Y. Y., Qi G. H., Xu W. Q., Chem. J. Chinese Universities, 2015, 36(2), 254-259(杨永安, 徐抒平, 王昱扬, 齐国华, 徐蔚青. 高等学校化学学报, 2015, 36(2), 254-259)
[8] Seniutinas G., Gervinskas G., Verma R., Gupta B. D., Lapierre F., Stoddart P. R., Clark F., McArthur S. L., Juodkazis S., Opt. Express, 2015, 23(5), 6763-6772
[9] Lv Y. Q., Qin Y. T., Svec F., Tan T. W., Biosens. & Bioelectron., 2016, 80, 433-441
[10] Chen S. N., Li X., Guo Y., Jing Y. Q., Analyst, 2015, 140(9), 3239-3243
[11] Jia H., Yin R. L., Zhong X., Xue M., Zhao Y., Meng Z. H., Wang Q. J., Chem. J. Chinese Universities, 2016, 37(2), 239-245(贾华, 尹瑞林, 钟旭, 薛敏, 赵瑜, 孟子晖, 汪群杰. 高等学校化学学报, 2016, 37(2), 239-245)
[12] Li H., Hu X., Zhang Y. P., J. Chromatogr. A, 2015, 1404, 21-27
[13] Kostrewa S., Emgenbroich M., Klockow D., Wulff G., Macromol. Chem. Phys., 2003, 204(3), 481-487
[14] Kantarovich K., Tsarfati I., Gheber L. A., Haupt K., Bar I., Anal. Chem., 2009, 81(14), 5686-5690
[15] Bompart M., De W. Y, Haupt K., Adv. Mater., 2010, 22(21), 2343-2348
[16] Liu P., Liu R., Guan G., Jiang C., Wang S., Zhang Z., Analyst, 2011, 136(20), 4152-4158
[17] Xue J. Q., Li D. W., Qu L. L., Long Y. T., Anal. Chim. Acta, 2013, 777(5), 57-62
[18] Chang L. M., Ding Y., Li X., Biosens. & Bioelectron., 2013, 50(50C), 106-110
[19] Song X. L., Wang A. X., Liu X. H., Huang Y., Shi L. L., Environmental Chemistry, 2016, 35(3), 451-459(宋兴良, 王爱香, 刘晓泓, 黄怡, 石莉莉. 环境化学, 2016, 35(3), 451-459)
[20] Han F., Hu Y. Y., Zhang L., Sheng X., Sun H., Song W., Lü Y. N., Zheng P., Chin. J. Anal. Chem., 2012, 40(11), 1648-1653(韩芳, 胡艳云, 张蕾, 盛旋, 孙昊, 宋伟, 吕亚宁, 郑平. 分析化学, 2012, 40(11), 1648-1653)
[21] Ning F. J., Qiu T. T., Wang Q., Peng H. L., Li Y. B., Wu X. Q., Zhang Z., Chen L. X., Xiong H., Food Chem., 2017, 221, 1797-1804
[22] Chen S. N., Li X., Zhao Y. Y., Chang L. M., Qi J. Y., Chem. Commun., 2014, 50(92), 14331-14333
[23] Zhang B., Xu P., Xie X. M., Wei H., Li Z. P., Mack N. H., Han X. J., Xu H. X., Wang H. L., J. Mater. Chem., 2011, 21(8), 2389-2752
[24] Gu Z. H., Zhao Y. X., Wu W. P., Peng S. J., Zhao J. F., Hu Y. M., Yu W. J., Han Y. Y., Chemical World, 2011, 52(1), 14-17(顾振华, 赵宇翔, 吴卫平, 彭少杰, 赵建丰, 胡耀铭, 喻文娟, 韩奕奕. 化学世界, 2011, 52(1), 14-17)
[25] Shi X., Liu J., Sun A., Li D., Chen J., J. Chromatogr. A, 2012, 1227(5), 60-66
[26] Olivares-Amaya R., Rappoport D., Munoz P. A., Peng P., Mazur E., Aspuru-Guzik A., J. Phys. Chem. C, 2012, 116(29), 15568-15575
[27] Li J. F., Huang Y. F., Ding Y., Yang Z. L., Li S. B., Zhou X. S., Fan F. R., Zhang W., Zhou Z. Y., Wu D. Y., Ren B., Wang Z. L., Tian Z. Q., Nature, 2010, 464(7287), 392-395
[28] Morton S. M., Silverstein D. W., Jensen L., Chem. Rev., 2011, 111(6), 3962-3994
[29] Campion A., Kambhampati P., Chem. Soc. Rev., 1998, 27(4), 241-250
[30] Nusir A. I., Abbey G. P., Hill A. M., Manasreh O., Herzog J. B., IEEE Photon. Technol. Lett., 2016, 28(20), 2241-2244
[31] Li Y. J., Simeral M. L., Natelson D., J. Phys. Chem. C, 2016, 120(39), 22558-22564
[32] Herzog J. B., Knight M. W., Li Y., Evans K. N., Halas N. J., Nano Lett., 2013, 13(3), 1359-1364

虚拟分子印迹与表面增强拉曼散射联用技术用于孔雀石绿的超灵敏检测

Ultrasensitive Detection of Malachite Green Using the Coupling Technique of Dummy Molecular Imprinting and Surface-enhanced Raman Scattering

RichHTML

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	夏大成, 周瑞, 涂博, 蔡志伟, 高难, 姬晓旭, 常钢, 任小明, 何云斌. 银/金纳米线阵列表面增强拉曼基底的制备及对孔雀石绿的高灵敏度检测[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(3): 20210731.
[2]	陈韶云, 张行颖, 刘奔, 田杜, 李奇, 陈芳, 胡成龙, 陈建. Ag纳米粒子在TiO₂四棱柱阵列上的可控生长及其SERS效应[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(8): 2381.
[3]	李奇, 田杜, 陈韶云, 钟敏, 胡成龙, 陈建. 银纳米片在无纺布纤维上的可控组装及其SERS效应[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(3): 736.
[4]	唐文涛, 李圣凯, 王昚, 陈龙, 陈卓. 基于激光介导富集的表面增强拉曼分析[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(10): 3054.
[5]	张梦瑶, 余仁鹏, 韩梅, 刘建芳, 李末霞, 胡家文, 田中群. 盐诱导金纳米粒子自组装和沉降制备具有宽波段吸收特性的黑金[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(8): 1903.
[6]	齐琪, 鲁冰新, 车玉萍, 汪洋, 翟锦. 双金属双硅层核-壳纳米结构Au@SiO₂@Ag@SiO₂用于葡萄糖检测[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(5): 887.
[7]	王稳, 陶霞芳, 吴赟炎, 赵南, 程晓农, 杨娟, 周亚洲. 三明治结构纳米银/氧化石墨烯基底的制备及SERS性能[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(4): 667.
[8]	徐蔚青, 管树霖, 王祎, 王馨楠, 陶艳春, 徐抒平. 一种保护层可揭除的新鲜多级银SERS活性基底[J]. 高等学校化学学报, 2018, 39(12): 2752.
[9]	江婷婷, 王远芳, 刘佩龙, 田义霞, 厉浩, 胡永国. 万古霉素修饰的硅包银纳米三角片在耐万古霉素肠球菌拉曼成像和光动力学抑菌治疗中的应用[J]. 高等学校化学学报, 2017, 38(5): 846.
[10]	刘培培, 韩晓霞, 赵冰, 徐蔚青, 王旭. 基于表面增强拉曼散射的敌草快检测方法[J]. 高等学校化学学报, 2015, 36(8): 1517.
[11]	陈雷, 薛向欣, 崔运成, 韩晓霞, 徐蔚青, 赵冰. 5,5'-二硫代双(琥珀酰亚氨基-2-硝基苯甲酸)功能化的SERS纳米探针在免疫检验中的应用[J]. 高等学校化学学报, 2015, 36(8): 1505.
[12]	杨永安, 徐抒平, 王昱扬, 齐国华, 徐蔚青. 微通道SERS器件的制备及对有害化学品的检测[J]. 高等学校化学学报, 2015, 36(2): 254.
[13]	付翠翠, 梁丽佳, 齐国华, 徐抒平, 徐蔚青. SERS生物传感技术及其应用进展[J]. 高等学校化学学报, 2015, 36(11): 2134.
[14]	樊晔, 方云, 陈韩婷, 高迪. 聚共轭亚油酸基网状纳米金的制备及表面增强拉曼散射和催化性能[J]. 高等学校化学学报, 2014, 35(9): 1933.
[15]	李娟, 赵伟军, 李灵锋, 李鑫, 李鹏, 汪小知. 热解析-高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)技术快速检测合成色素[J]. 高等学校化学学报, 2014, 35(7): 1403.