等离子体辅助橘皮提取物绿色合成金纳米颗粒用于黄曲霉毒素B1的超灵敏SERS检测

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Microchemical Journal 4.9

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  为解决传统金纳米颗粒(AuNPs)合成方法高污染、高能耗的问题,越南研究人员开发了等离子体辅助橘皮提取物绿色合成技术,成功制备出粒径15.9±0.2 nm的AuNPs,并作为表面增强拉曼散射(SERS)基底实现黄曲霉毒素B1(AFB1)的超灵敏检测,检出限低至0.13 ng/mL,为食品安全监测提供了新型环保解决方案。

  

黄曲霉毒素B1(AFB1)作为联合国国际癌症研究机构认定的1类致癌物,每年造成全球约25%的农作物污染,传统检测方法如高效液相色谱(HPLC)和酶联免疫吸附试验(ELISA)存在设备昂贵、操作复杂等瓶颈。越南教育与培训部资助的研究团队创新性地将农业废弃物转化与纳米技术结合,开发出等离子体活化橘皮提取物绿色合成金纳米颗粒(AuNPs)的新策略,相关成果发表于《Microchemical Journal》。

研究采用等离子体活化技术增强橘皮中黄酮类化合物的提取效率,通过透射电镜(TEM)确认获得15.94±0.17 nm的球形AuNPs,X射线衍射(XRD)显示其具有面心立方(111)晶面择优取向。作为表面增强拉曼散射(SERS)基底时,该材料对AFB1的检测灵敏度超越常规方法,在600-1800 cm-1特征峰区间呈现优异线性响应,相对标准偏差(RSD)仅4.3%,实际玉米样品加标回收率达96.2-103.8%。

【Morphology and structural characterization of AuNPs】
TEM分析显示等离子体辅助合成的AuNPs呈单分散球形,紫外可见光谱(UV-Vis)在523.5 nm处出现显著表面等离子体共振(SPR)峰,动态光散射(DLS)测得Zeta电位-32.7 mV,证实体系稳定性。X射线光电子能谱(XPS)证实Au0占比达89.3%,优于传统化学还原法。

【Conclusion】
该研究突破生物还原法难以控制纳米颗粒形貌的局限,通过等离子体活化使反应时间缩短至15分钟,较传统植物提取法效率提升8倍。构建的SERS传感器对AFB1的检测限(LOD)较HPLC降低74%,在模拟太阳光照射下保持90%活性超过30天,为发展便携式农产品毒素检测设备奠定基础。

讨论部分指出,橘皮中橙皮苷等生物黄酮的酚羟基在等离子体作用下产生更多活性自由基,不仅加速Au3+还原,还通过羧基与金表面配位增强SERS"热点"效应。该方法将农业废弃物增值利用与纳米传感技术结合,为发展中国家食品安全监测提供了成本低于0.5美元/测试的解决方案,未来可通过集成微流控芯片实现现场快速检测。

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