一种甲基苯丙胺富集及快速检测的方法
阅读说明：本技术 一种甲基苯丙胺富集及快速检测的方法 (Methamphetamine enrichment and rapid detection method ) 是由 狄斌 闫昆 胡驰 藿湘雲 戚立凯 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种甲基苯丙胺富集及快速检测的方法,向富集的甲基苯丙胺样品中加入超分子荧光探针,混匀,测定荧光强度。基于葫芦脲主体Q8与吖啶类染料客体自组装构建了超分子荧光探针,甲基苯丙胺能够与染料客体竞争主体分子,引起荧光变化,实现对甲基苯丙胺的快速检测。该方法巧妙地将富集与检测结合起来,显著地提高了检测方法的灵敏度和专属性。(The invention discloses a method for enriching and rapidly detecting methamphetamine. Based on self-assembly of the cucurbituril host Q8 and the acridine dye guest, the supramolecular fluorescent probe is constructed, methamphetamine can compete with the dye guest for host molecules to cause fluorescence change, and rapid detection of the methamphetamine is realized. The method skillfully combines enrichment and detection, and obviously improves the sensitivity and specificity of the detection method.)
技术领域
本发明涉及化合物分析检测方法，特别涉及一种甲基苯丙胺富集及快速检测的方法。
背景技术
冰毒，其化学名称为甲基苯丙胺，外观为纯白色晶体，在毒品滥用中占有非常高的比例，具有很强的毒性，长期吸食甲基苯丙胺会对神经系统造成不可逆转的损害，且吸食者对冰毒很容易产生依赖性，造成甲基苯丙胺成瘾。
目前污水流行病学是一种国内外非常认可的能够客观监控和评估区域非法药物滥用形势的方法之一。污水中毒品及其代谢物浓度非常低且背景基质环境复杂。目前该检测往往依赖于固相萃取后利用LC-MS/MS对污水中的毒品成分进行测定。但是传统的固相萃取方法对分析物的选择性差，操作步骤繁琐，费时费力。且质谱仪器昂贵，仪器使用需要配备专门的技术人员。
综上，目前本领域尚缺乏一种高灵敏能快速检测污水样品中甲基苯丙胺含量的荧光超分子传感器的分析方法，因此开发一种将磁固相萃取与超分子荧光探针结合用于甲基苯丙胺的检测是迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于磁固相萃取结合超分子荧光探针的灵敏度高，特异性好的荧光检测方法用于甲基苯丙胺的快速检测。
本发明提供了一种甲基苯丙胺的富集及快速检测的方法，向富集的甲基苯丙胺样品中加入超分子荧光探针，混匀，测定荧光强度，以甲基苯丙胺浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标，绘制标准曲线。
进一步地，所述超分子荧光探针由超分子葫芦脲主体Q8与吖啶类染料客体混合后自组装得到。
进一步地，采用Fe3O4@[email protected]磁性纳米材料对甲基苯丙胺进行富集。
进一步地，所述Fe3O4@[email protected]磁性纳米材料其核内为Fe3O4磁性颗粒，外层包裹聚多巴胺层，最外层包裹疏水基团C18。
进一步地，所述Fe3O4磁性颗粒的制备方法：取FeCl3·6H2O和无水乙酸钠分别溶于乙二醇中，混合均匀，高温高压下反应，结束后，清洗，干燥。
进一步地，Fe3O4@[email protected]磁性纳米材料的制备方法：Fe3O4磁性颗粒，置于弱碱Tris缓冲液中，随后加入适量盐酸多巴胺，搅拌，反应结束，清洗，干燥待用；取Fe3O4@PDA置于甲苯中，加入氯(二甲基)十八基硅烷，室温下机械搅拌，反应结束，进行清洗，真空干燥，即可。
进一步地，所述吖啶类染料客体包括吖啶橙、吖啶黄、原黄素、中性红。
首先合成了Fe3O4@[email protected]磁性纳米材料，进一步对富集条件进行优化。随后将超分子葫芦脲主体Q8与吖啶类染料客体优选以摩尔浓度比1∶2混匀，自组装得到超分子荧光探针。将富集后的甲基苯丙胺样品与超分子荧光探针混合均匀，测定荧光强度，以甲基苯丙胺浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标，绘制标准曲线。
磁性纳米材料为Fe3O4@[email protected]，具有富集甲基苯丙胺的能力，核内为具有磁性的Fe3O4磁性颗粒，外层包裹的聚多巴胺层具有大量的儿茶酚结构，提供丰富的π-π结构。此外，最外层包裹上了疏水基团C18，最终得到两亲性磁性纳米材料Fe3O4@[email protected]。
所述制备Fe3O4磁性颗粒的方法，优选步骤包括：取适量FeCl3·6H2O和无水乙酸钠分别溶于乙二醇中，并搅拌下混合均匀，置于聚四氟乙烯高压反应釜中，200℃下反应12h，反应结束后，进行清洗，干燥待用。
所述制备Fe3O4@[email protected]的方法，优选步骤包括：取适量Fe3O4磁性颗粒，置于弱碱Tris缓冲液中，随后加入适量盐酸多巴胺，机械搅拌12h，反应结束，清洗，干燥待用。随后取适量的Fe3O4@PDA置于甲苯中，加入氯(二甲基)十八基硅烷，室温下机械搅拌12h，反应结束，进行清洗，真空干燥待用。
优选地富集条件如下：取100mL pH 9.5的待测样品于塑料瓶内，加入 Fe3O4@[email protected]磁性材料10mg，超声使材料分散均匀，室温下振摇15min，随后磁分离弃去溶液，加入1500μL体积的洗脱溶液(5％的甲酸)，转移至1.5mL EP管中，涡旋5min，随后磁分离得到富集后的样品溶液。
超分子葫芦脲Q8与吖啶类染料客体结合后会引起染料荧光猝灭，在优选摩尔比1∶2时达到荧光最低值，而加入待测物客体甲基苯丙胺后，由于客体会与染料竞争结合主体Q8，使染料荧光值得到恢复。
所述主体葫芦脲Q8及吖啶类染料客体结构式如下：
优选地，富集后的甲基苯丙胺体积350μL，荧光探针体积为350μL，混合，涡旋2～3秒，加入96孔板，三个平行，每孔200μL。
优选地，所述的荧光强度为激发波长为430nm，发射波长为520nm下的荧光信号值。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下优势：
该方法灵敏度高，专属性好，方法简便，可用于污水样品中甲基苯丙胺的定量检测。
附图说明
图1为本发明中磁固相萃取结合超分子荧光探针检测的原理示意图；
图2为磁性材料的TEM图：A为Fe3O4@PDA，B为Fe3O4@[email protected]；
图3为所述方法在不同甲基苯丙胺浓度下建立的标准曲线图；
图4为该检测方法在其他干扰物质下的荧光图。
具体实施方式
本发明的检测示意图如图1所示，将磁珠与含有甲基苯丙胺的样品进行孵育，15min后磁分离弃去上清，加入5％甲酸，涡旋5min，磁分离得到的洗脱液与超分子荧光探针进行混合，测定荧光强度。样品中甲基苯丙胺的含量与荧光强度呈线性关系，从而实现污水中甲基苯丙胺的检测。
本实施例的基于磁固相萃取结合超分子荧光探针检测污水样品中甲基苯丙胺的方法
1.磁性材料Fe3O4@[email protected]的制备
量取150mL乙二醇，置于500mL圆底烧瓶中，加入8.1g的FeCl3·6H2O，磁力搅拌使其溶解，得到黄色澄清溶液。另量取150mL乙二醇，置于250mL圆底烧瓶中，加入21.6g无水乙酸钠，磁力搅拌使其溶解，得到澄清透明溶液。将无水乙酸钠溶液在搅拌下逐滴加入到FeCl3溶液中，得到棕黄色浑浊液体，转移至聚四氟乙烯高压反应釜中，200℃下反应12h，制得粒径约200-300nm的Fe3O4纳米离子。用纯水和乙醇反复洗三次，60℃真空干燥24h。随后取制备的Fe3O4纳米粒子800mg置于1000mLpH 8.5的10mM Tris缓冲液中，超声使其分散均匀，随后加入800mg盐酸多巴胺，室温下机械搅拌12h，得到的Fe3O4@PDA 磁性材料，用纯水和乙醇反复清洗，60℃真空干燥12h。然后，将制得的 Fe3O4@PDA材料360mg，置于250mL甲苯中，超声助溶，随后加入480mg氯 (二甲基)十八基硅烷，机械搅拌12h，得到Fe3O4@[email protected]磁性材料，用纯水和乙醇反复清洗，60℃真空干燥12h。
制得的磁性材料的TEM如图2所示，该方法制备的Fe3O4@[email protected]尺寸在250nm左右，Fe3O4外核包裹有30-40nm的聚多巴胺层。最外层含有不规则的原球状突起，是嫁接上的C18。
2.荧光探针检测甲基苯丙胺标准曲线的建立
超分子荧光探针的配制：配制100μMQ8和1mM原黄素的母液，4℃保存。取一定体积的Q8和原黄素的母液溶解于超纯水中，使终浓度为10μMQ8，20μM 原黄素，混合均匀，备用。
富集步骤：取pH 9.5的超纯水100mL于塑料瓶内，加入相同体积的甲基苯丙胺溶液，使其最终浓度为0ng/mL、10ng/mL、20ng/mL、30ng/mL、40ng/mL、 50ng/mL、60ng/mL、70ng/mL、80ng/mL。加入Fe3O4@[email protected]磁性材料 10mg，超声使材料分散均匀，室温下振摇15min，随后磁分离弃去溶液，加入 1500μL体积的洗脱溶液(5％的甲酸)，转移至1.5mL EP管中，涡旋5min，随后磁分离得到富集后的样品溶液。
检测步骤：取350μL荧光探针溶液，加入富集后的350μL样品溶液，混合均匀，激发波长为430nm，发射波长为520nm下的荧光信号值，每个浓度重复测定3次。以盐酸甲基苯丙胺浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标，绘制标准曲线，结果如图3所示，得到线性方程y＝994890x+76756301
3.专属性考察
取pH 9.5的超纯水100mL于塑料瓶内，加入甲基苯丙胺和各种其他干扰物质，甲卡西酮、可卡因、海洛因、三唑仑、阿普唑仑终浓度为40ng/mL；色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、葡萄糖、氯化钠、氯化钾400ng/mL，按所述方法进行富集和检测，考察这些物质对所述检测方法的干扰情况。结果如图4所示，除目标外，干扰物质均无明显荧光变化。
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