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原文传递一种基于智能手机现场即时检测氟喹诺酮类抗生素的方法

专利名称：	一种基于智能手机现场即时检测氟喹诺酮类抗生素的方法
摘要：	本发明涉及污染物检测领域，尤其涉及一种基于智能手机现场即时检测氟喹诺酮类抗生素的方法。本发明的技术问题为：现有检测技术的便携性差、检测过程复杂等问题。本发明的技术实施方案为：基于所制备的双比率分子印迹荧光膜Eu@PVDF@FMIPs复合材料可以和氟喹诺酮类抗生素特异性结合，导致碳点CDs的荧光强度增加，参考信号铕Eu配体荧光强度保持不变，不同浓度的氟喹诺酮类抗生素可以调节比率荧光信号数值，结合手机程序对拍摄照片进行RGB分析，建立RGB值与氟喹诺酮类抗生素的标准曲线，计算待测氟喹诺酮类抗生素的浓度。本发明具有现场即时检测、便携性好、经济适用性好、操作专业性要求低等优点，为水体氟喹诺酮类抗生素的检测提供了新方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林省惠众环保工程有限公司
发明人：	贾春明;胡博;武童飞;马玉芹;李云辉;张朝凤;李秋桔;王婷婷
专利状态：	有效
申请日期：	2022-08-25T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-06T00:00:00+0800
申请号：	CN202211023170.2
公开号：	CN115575359A
代理机构：	广州吱咕知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	姜建华
分类号：	G01N21/64;G01N21/27;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/64;G01N21/27
申请人地址：	130000 吉林省长春市高新技术产业开发区创新路2208号2#厂房4楼405室
主权项：	1.一种基于智能手机现场即时检测氟喹诺酮类抗生素的方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1：分子印迹荧光膜的制备： CDs的制备、铕配体的制备、Eu@PVDF膜的制备和Eu@PVDF@FMIPs的制备；步骤2：氟喹诺酮类抗生素标准曲线的建立；将步骤1制备得到的分子印迹荧光膜的尺寸为10mm×5mm，将500μL标准浓度为5～40nM氟喹诺酮类抗生素的乙醇溶液与分子印迹荧光膜反应，在25℃下孵育1min，将分子印迹荧光膜放置在样品盒内，在365nm的紫外灯下，用智能手机拍照记录不同氟喹诺酮类抗生素浓度对应的分子印迹荧光膜的荧光图片，利用自编程的基于智能手机的图像处理应用程序分析各类图片的RGB值，根据颜色变化规律，选择对应检测模式，可以观察到随着氟喹诺酮类抗生素浓度的增加，分子印迹荧光膜呈现从红到蓝的变化趋势，建立颜色通道比值B/R与氟喹诺酮类抗生素浓度之间的线性曲线，再通过分析待测样品对应荧光图片的RGB值，由图像处理软件计算得出待测样品的浓度值。 2.根据权利要求1所述的一种基于智能手机现场即时检测氟喹诺酮类抗生素的方法，其特征在于，CDs的制备方法如下：在10mL去离子水中加入1.0g的无水柠檬酸和1.0g的尿素，充分溶解后将其转移到50mL反应釜中，在160℃下水热反应4h，随后待反应釜的温度降至室温，将其中的溶液置于截留分子量为1000的半透膜袋内，使用去离子水对其进行透析处理，处理时间为48h，透析后获得的溶液放入-80℃的冰箱中冷冻，随后放入冻干机，最后收集粉末，得到碳量子点，于4℃下避光保存。 3.根据权利要求2所述的一种基于智能手机现场即时检测氟喹诺酮类抗生素的方法，其特征在于，铕配体的制备：将20mL浓盐酸和0.35g Eu2O3混合然后在水浴中搅拌1.5h；添加20mL乙醇生成EuCl3溶液，将其过滤以除去固体杂质；随后将510μL MAA、0.36g phen和20mL无水乙醇在烧瓶中混合，用氢氧化铵将pH值调节至7，在搅拌下逐滴加入EuCl3溶液，将混合物保持在60℃持续搅拌反应4h，然后将所得沉淀过滤并用乙醇洗涤数次，在50℃下真空干燥8h得到Eu(MAA)3phen固体。 4.根据权利要求3所述的一种基于智能手机现场即时检测氟喹诺酮类抗生素的方法，其特征在于，Eu@PVDF膜的制备：将4.0g PVDF和0.1g PVP置于到圆底烧瓶中，随后加入20mLDMAc和10mg铕配体，在25℃条件下恒温机械搅拌1d，反应结束后继续恒温静置1d，得到均匀没有气泡的铸膜液，将铸膜液缓慢倒入刮膜板，控制好刮膜机的薄厚程度，将刮膜板置于水中完成相转化过程，最终制得PVDF膜，浸泡在去离子水中备用。 5.根据权利要求4所述的一种基于智能手机现场即时检测氟喹诺酮类抗生素的方法，其特征在于，Eu@PVDF@FMIPs的制备：采用沉淀聚合法在Eu@PVDF的表面制备Eu@PVDF@FMIPs，将3mg CDs分散于40mL乙醇与10mL乙腈的混合溶液中，随后将Eu@PVDF放置其中；再加入0.2mmol的氟喹诺酮类抗生素和0.8mmol的FAA，预聚合反应2h，随后加入0.236mL的交联剂EGDMA和0.050g的引发剂AIBN，混合均匀后通N2 15min，60℃水浴反应24h，反应结束后离心得到产物，用去离子水和乙醇交替洗涤三次，将干燥后产物用索氏提取法以V甲醇:V乙酸＝4:1为洗脱液洗脱模板，随后在60℃真空干燥箱中干燥得到Eu@PVDF@FMIPs。 6.根据权利要求1所述的一种基于智能手机现场即时检测氟喹诺酮类抗生素的方法，其特征在于，样品盒包含样品台、紫外发射灯、滤光片、供电接口、智能手机固定器，所述各器件按一定位置关系固定。 7.根据权利要求6所述的一种基于智能手机现场即时检测氟喹诺酮类抗生素的方法，其特征在于，样品盒内部颜色为黑色；样品台用于固定分子印迹荧光膜；紫外发射灯的电压为3.0～3.6V，电流为350～600mA，发射波长为365nm；紫外发射灯位于样品台上部，紫外发射灯与智能手机摄像头与样品台的垂线夹角为45°；滤光片置于智能手机的摄像头前部；供电接口采用OTG技术；智能手机固定器用于固定智能手机摄像头与样品台垂直。 8.根据权利要求7所述的一种基于智能手机现场即时检测氟喹诺酮类抗生素的方法，其特征在于，样品盒的尺寸为70mm×45mm×50mm；供电接口与样品台中间有隔板挡开；滤光片尺寸为12mm×12mm，滤光片距离智能手机摄像头10mm；紫外发射灯与样品台的距离为20mm。 9.根据权利要求1所述的一种基于智能手机现场即时检测氟喹诺酮类抗生素的方法，其特征在于，基于智能手机的图像处理应用程序使用python语言编写，运行在android手机或ios手机上。 10.根据权利要求9所述的一种基于智能手机现场即时检测氟喹诺酮类抗生素的方法，其特征在于，基于智能手机的图像处理应用程序包含如下部分：标准浓度上传：使用智能手机键盘输入配制的氟喹诺酮类抗生素的标准浓度数值并显示；标准图片：将智能手机摄像头拍摄的标准浓度对应的图片上传至图像处理应用程序的显示界面；待测图片：将智能手机摄像头拍摄的待测样品对应的图片上传至图像处理应用程序的显示界面；模式：包含R模式、G模式、B模式、R/G模式、R/B模式、G/R模式、G/B模式、B/R模式、B/G模式、R/(R+G+B)模式、G/(R+G+B)模式、B/(R+G+B)模式；上传：将以上各数据上传至图像处理应用程序的后台；检测：图像处理应用程序分析以上各数据并建立颜色通道比值与对应氟喹诺酮类抗生素浓度的线性曲线，并分析拟合优度R2，根据线性曲线获得待测样品的浓度。