[发明专利]一种利用金纳米通道分离检测二苯胺和罗丹明B的方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体地说，是一种利用金纳米通道分离检测二苯胺和罗丹明B的方法。

背景技术

纳米通道指孔径在0.1~100 nm的孔或管道结构。特殊的纳米效应使纳米技术在近50余年的发展过程中受到越来越多的关注。纳米通道因其独特的小尺寸，物理化学性质，在材料物理、化学、生物医学等方面的应用表现出高度的优越性。

近年来，纳米通道技术作为纳米生物技术研究的领域重要分支，因其独特的结构和理化性质，近年来在国际上得到广泛关注，在基因测序、单分子分析、仿生离子通道设计和药物装载等研究中体现了独特的优越性。纳米通道对手性物质的分离检测尚鲜见报导。在用纳米通道技术模拟生物膜发展高灵敏、高选择性分离手段，研制各种基底材料的纳米通道等方面的研究，研究者们正面临着重大的机遇和挑战。

二苯胺（Diphenylamine；N-Phenylaniline, 简称DPA）是一种重要的化工原料，DPA主要用于染料、抗氧剂、药品、炸药和农药的合成，其毒性作用与苯胺相似，能损害神经系统、心血管系统及血液系统。长期接触后皮肤黏膜出现刺激现象，也可引起膀胱癌，出现尿频或血尿等症状。罗丹明（RhB）是一种氧杂蕙类荧光染料，作为荧光试剂已被广泛用于食品、环保、矿业等领域。根据国际癌症研究署（IARC）化学品致癌风险评价表明：摄取、吸入以及皮肤接触该物质均会造成急性和慢性的中毒伤害。有动物实验表明，该物质吸入时有致癌作用，可能引起诱变成致畸。

因此，快速准确而有效的分离、分析DPA和RhB组分在当代药物化学、农业化学、食品化学和生物化学等领域的研究中具有非常重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种利用金纳米通道分离检测二苯胺和罗丹明B的方法，广泛应用于当代药物化学、农业化学、食品化学和生物化学领域，特别是能分离食品染料等致癌物质，保护食品安全和人民身体健康。

本发明采用的技术方案是：

一种利用金纳米通道分离检测二苯胺和罗丹明B的方法，以PC膜为模板，采用化学沉积法在纳米孔径PC膜模板的孔壁内沉积金，制得纳米孔径的金纳米通道；利用金-硫键共价键合将十八烷基硫醇修饰在金纳米通道内，得到功能化的疏水性金纳米通道；二苯胺作为疏水性分子，容易通过该疏水性的金纳米通道；而罗丹明B为阳离子型化合物，属于亲水性分子，不能在疏水性金纳米通道内迁移；根据二苯胺和罗丹明B亲疏水性的差异，利用功能化金纳米通道的选择性，实现二者的分离；用紫外检测器检测二苯胺和罗丹明B透过金纳米通道的透过量。

上述技术方案中，具体步骤如下：

1）金纳米通道膜的制备：

采用化学沉积法在孔径为Φ50 nm聚碳酸酯滤膜（即PCTE）模板的孔壁内沉积金纳米粒子从而制得金纳米通道；具体如下：将PCTE浸入色谱级甲醇20 min进行活化清洗；清洗后的PCTE滤膜浸入含有0.025 mol/L SnCl₂和0.007 mol/L CF₃COOH的甲醇-水溶液（V/V=1:1）中，置恒温摇床中转速150 r/min震荡45 min，使Sn²⁺均匀地吸附在孔的内壁；用甲醇吹洗3次；再将PCTE滤膜浸入0.029 mol/L Ag(NH₃)₂⁺中，同时通入N₂，吹洗15 min；将PCTE滤膜取出，分别用甲醇和超纯水各吹洗3-4次，每次2~3 min，然后将PCTE滤膜浸入含有7.9×10^-4 mol/L 亚硫酸金钠和0.5 mol/L甲醛的催化剂溶液中(pH = 10.00)，温度为4 ℃沉积金4 h，金被还原沉积在PCTE滤膜及膜孔壁的表面，将沉积金的金纳米通道膜取出用超纯水洗3次，用25% HNO₃浸泡12 h，以除去表面上Ag等，超纯水清洗后，用N₂吹干即可得到Au纳米通道阵列膜，备用；

2）金纳米通道膜的修饰：

将金纳米通道膜浸入用乙醇溶解的1mmol/L十八烷基硫醇溶液中24 h，烷基硫醇通过Au-S键自组装在金纳米通道上，然后用乙醇清洗除去未吸附的十八烷基硫醇，修饰完毕后将金纳米通道膜取出用甲醇清洗三次，N₂吹干备用；

3）DPA和RhB在金纳米通道中分离，并测定分离效果：