一种复合纳米材料及其制备方法和在金丝桃苷电化学检测中的应用与流程

本发明属于电化学，具体涉及一种复合纳米材料及其制备方法和在金丝桃苷电化学检测中的应用。

背景技术：

1、金丝桃苷（hyperoside），又称槲皮素-3-

o-半乳糖苷，是一种广泛存在于多种中草药及药食同源植物中的黄酮醇苷类天然活性成分。其分子结构中含有多个酚羟基，具有抗氧化、抗炎、心血管保护、神经保护等多种生物活性，在中药质量控制、天然药物开发及功能食品评价等领域具有重要研究价值。

2、目前，金丝桃苷及其他黄酮苷类化合物的检测方法主要包括高效液相色谱法、液相色谱-质谱联用法、紫外-可见分光光度法、荧光光谱法、化学发光法、电化学发光法以及毛细管电泳法等。其中，高效液相色谱法和液相色谱-质谱联用法具有较高的准确性和分离能力，是目前中药活性成分定量分析中常用的方法。但是，这类方法通常需要昂贵的大型仪器、复杂的样品前处理过程和专业操作人员，检测流程耗时较长，不适合在基层药房、中药材市场、生产加工现场等场景中进行快速筛查。

3、近年来，电化学传感技术因具有仪器小型化、操作简便、检测速度快、成本低以及便于现场检测等优点，在天然活性小分子检测领域受到广泛关注。金丝桃苷分子中含有多个电活性酚羟基，能够在电极表面发生氧化还原反应，适合采用电化学方法进行检测。然而，传统电极对金丝桃苷的电化学响应较弱，电子传递效率低、氧化峰电流小，存在检测灵敏度低、选择性不强的问题。尤其是在菟丝子等实际中药样品中，复杂基质和结构类似黄酮类物质可能对检测结果造成干扰，进一步限制了电化学检测方法的应用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合纳米材料及其制备方法和在金丝桃苷电化学检测中的应用。采用本发明制备的复合纳米材料修饰的石墨电极进行金丝桃苷电化学检测，具有操作简便、检测速度快、灵敏度高、选择性好，且适用于实际中药样品的优点。

2、本发明提供了一种复合纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

3、步骤1、将水溶性金源、4-磺酰杯[4]芳烃、还原剂和水混合反应，得到psc4-au纳米粒子胶体溶液，其中psc4指4-磺酰杯[4]芳烃；

4、步骤2、将所述psc4-au纳米粒子胶体溶液和meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液混合进行第一孵育，得到fep-psc4-au纳米粒子自组装体复合液，其中fep指meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)；

5、步骤3、将mxene溶液和meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液混合进行第二孵育后，与所述fep-psc4-au纳米粒子自组装体复合液混合进行第三孵育，得到所述复合纳米材料。

6、优选的，所述水溶性金源中金、4-磺酰杯[4]芳烃和还原剂的摩尔比为2~3:1:1，所述还原剂包括nabh4。

7、优选的，所述水溶性金源的摩尔数和水的体积之比为0.4~0.6mmol:1l。

8、优选的，步骤2中所述psc4-au纳米粒子胶体溶液和meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液的体积比为0.5~5:5~9.5，所述meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液的浓度为0.1mmol/l。

9、优选的，步骤3中所述mxene溶液、meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液和fep-psc4-au纳米粒子自组装体复合液的体积比为1:1:1，所述mxene溶液的浓度为1mg/ml，所述meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液的浓度为0.025~0.15mmol/l。

10、本发明还提供了上述技术方案所述的制备方法得到的复合纳米材料，包括mxene，以及负载于所述mxene表面的meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)-4-磺酰杯[4]芳烃-au纳米粒子复合物。

11、本发明还提供了上述技术方案所述的复合纳米材料在金丝桃苷电化学检测中的应用。

12、本发明还提供了一种用于金丝桃苷电化学检测的传感器，包括工作电极、参比电极和对电极，所述工作电极为修饰石墨电极，所述修饰石墨电极为修饰有上述技术方案所述复合纳米材料的石墨电极。

13、优选的，所述修饰石墨电极的制备方法包括以下步骤：在石墨电极表面滴涂mxene溶液，干燥；然后滴涂meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液，进行第四孵育；滴涂所述fep-psc4-au纳米粒子自组装体复合液，进行第五孵育，得到所述修饰石墨电极。

14、本发明还提供了一种利用上述技术方案所述的传感器检测中药中金丝桃苷含量的方法，包括以下步骤：

15、将待测中药样品采用醇溶液进行提取，得到待测液；

16、将所述待测液滴涂于所述修饰石墨电极表面进行孵育后测试峰值电流，根据预定的标准曲线，得到金丝桃苷含量。

17、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

18、本发明提供了一种复合纳米材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将水溶性金源、4-磺酰杯[4]芳烃、还原剂和水混合反应，得到psc4-au纳米粒子胶体溶液，其中psc4指4-磺酰杯[4]芳烃；步骤2、将所述psc4-au纳米粒子胶体溶液和meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液混合进行第一孵育，得到fep-psc4-au纳米粒子自组装体复合液，其中fep指meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)；步骤3、将mxene溶液和meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液混合进行第二孵育后，与所述fep-psc4-au纳米粒子自组装体复合液混合进行第三孵育，得到所述复合纳米材料（记为mxene@fep-psc4-aunps）。

19、本发明采用mxene@fep-psc4-aunps复合纳米材料修饰石墨电极，进行金丝桃苷电化学检测。其中，mxene可提高电极界面的电子传输效率，aunps可增加电极有效反应面积，fep（meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)）可增强金丝桃苷的电化学响应，psc4（4-磺酰杯[4]芳烃）通过主客体识别作用提高对金丝桃苷的富集能力和选择性。与现有的高效液相色谱法、荧光法及普通电化学检测方法相比，本发明所设计的复合纳米材料体系能进一步突破单一材料导电性、目标分子富集能力、界面催化性能和信号放大能力方面的不足，与便携式电化学工作站联用，实现对金丝桃苷的高效富集和电化学信号放大。因而本发明具有操作简便、检测速度快、检测灵敏度高、特异性（选择性）强，且适用于实际中药样品的优点。

1.一种复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性金源中金、4-磺酰杯[4]芳烃和还原剂的摩尔比为2~3:1:1，所述还原剂包括nabh4。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性金源的摩尔数和水的体积之比为0.4~0.6mmol:1l。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所述psc4-au纳米粒子胶体溶液和meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液的体积比为0.5~5:5~9.5，所述meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液的浓度为0.1mmol/l。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤3中所述mxene溶液、meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液和fep-psc4-au纳米粒子自组装体复合液的体积比为1:1:1，所述mxene溶液的浓度为1mg/ml，所述meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液的浓度为0.025~0.15mmol/l。

6.权利要求1~5任一项所述的制备方法得到的复合纳米材料，其特征在于，包括mxene，以及负载于所述mxene表面的meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)-4-磺酰杯[4]芳烃-au纳米粒子复合物。

7.权利要求6所述的复合纳米材料在金丝桃苷电化学检测中的应用。

8.一种用于金丝桃苷电化学检测的传感器，包括工作电极、参比电极和对电极，所述工作电极为修饰石墨电极，所述修饰石墨电极为修饰有权利要求6所述复合纳米材料的石墨电极。

9.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于，所述修饰石墨电极的制备方法包括以下步骤：在石墨电极表面滴涂mxene溶液，干燥；然后滴涂meso-四(n-甲基-4-吡啶)卟啉五氯化铁(ⅲ)溶液，进行第四孵育；滴涂所述fep-psc4-au纳米粒子自组装体复合液，进行第五孵育，得到所述修饰石墨电极。

10.一种利用权利要求8或9所述传感器检测中药中金丝桃苷含量的方法，包括以下步骤：