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CN103748144B - 增塑剂的检测方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用纳米颗粒来检测样品中的增塑剂的方法、设备和试剂盒。所述纳米颗粒具有一个或多个连接的探测部分，其包含一个或多个尿苷5’-三磷酸基团、2’-脱氧胸苷5’-三磷酸基团等。

Description

增塑剂的检测方法
背景
技术领域
本发明涉及样品中的增塑剂例如邻苯二甲酸酯的检测方法。本发明还提供了用于检测样品中增塑剂的设备和试剂盒。
相关技术说明
增塑剂，例如邻苯二甲酸酯，为主要用在塑料中以增加塑料的柔韧性、透明度、耐久性和寿命的化合物。例如，多种邻苯二甲酸酯目前被用作食品接触包装材料中的增塑剂。然而，长期摄入各种邻苯二甲酸酯已被证明影响人体激素平衡，其可能导致严重的健康问题，如婴儿性别混乱、男性生殖能力下降和女性性早熟。用来检测食品中邻苯二甲酸酯的现有分析技术包括气相色谱/质谱(GC/MS)。然而，这些技术需要昂贵而复杂的仪器，使得现场和实时检测邻苯二甲酸酯感觉很困难。需要简单、快速且低成本的方法来以较高的选择性和灵敏度检测样品中的增塑剂。
发明概述
本文公开的一些实施方案包括用于检测样品中增塑剂的方法，所述方法包括：提供疑似含有增塑剂的样品；提供具有一个或多个连接的探测部分的多个纳米颗粒，其中所述探测部分包含一个或多个尿苷5’-三磷酸(UTP)基团、尿苷5’-二磷酸(UDP)基团、尿苷单磷酸(UMP)基团、2’-脱氧胸苷5’-三磷酸(dTTP)基团、2’-脱氧胸苷5’-二磷酸(dTDP)基团或脱氧胸苷5’-单磷酸(dTMP)基团；在交联剂存在下将所述样品与所述多个纳米颗粒接触以形成混合物；将所述混合物保持在允许所述交联剂将所述纳米颗粒与样品中存在的任何增塑剂结合的条件下以形成纳米颗粒聚集体；以及检测所述纳米颗粒聚集体。
在一些实施方案中，所述纳米颗粒是金属的。在一些实施方案中，所述纳米颗粒是金纳米颗粒、银纳米颗粒、铂纳米颗粒、铝纳米颗粒、钯纳米颗粒、铜纳米颗粒、钴纳米颗粒、铟纳米颗粒、镍纳米颗粒或其组合。在一些实施方案中，所述纳米颗粒是金纳米颗粒。在一些实施方案中，所述纳米颗粒是金纳米颗粒、银纳米颗粒、量子点、碳纳米管、石墨烯氧化物或其组合。
在一些实施方案中，所述纳米颗粒具有约12nm至约18nm的平均直径。在一些实施方案中，所述纳米颗粒以约1nM至约20nM的浓度存在于所述混合物中。在一些实施方案中，所述纳米颗粒以约5nM的浓度存在于所述混合物中。
在一些实施方案中，所述探测部分包含一个或多个UTP基团或dTTP基团。在一些实施方案中，所述探测部分包含一个或多个UTP基团。
在一些实施方案中，所述交联剂为CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4或其组合。在一些实施方案中，所述交联剂为Cu2+。在一些实施方案中，所述Cu2+以约0.2μM至约0.8μM的浓度存在于所述混合物中。在一些实施方案中，所述Cu2+以约0.4μM的浓度存在于所述混合物中。
在一些实施方案中，所述增塑剂是邻苯二甲酸酯。在一些实施方案中，所述邻苯二甲酸酯是邻苯二甲酸二(2-乙基-己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二甲基酯(DMP)、邻苯二甲酸二正辛基酯(DNOP)、邻苯二甲酸二异壬基酯(DINP)或其组合。
在一些实施方案中，所述保持步骤进行不超过约5分钟。在一些实施方案中，所述保持步骤在约10℃至约40℃的温度下进行。
在一些实施方案中，所述纳米颗粒聚集体的形成导致色度变化。在一些实施方案中，所述色度变化与样品中增塑剂的浓度相关。
在一些实施方案中，所述检测步骤包括监测所述混合物的吸收光谱的差异。在一些实施方案中，所述检测步骤包括监测源于金纳米颗粒的表面等离子体吸收的520nm处吸收峰的不同。在一些实施方案中，所述检测步骤包括监测520nm处等离子体吸收的降低和/或在520-900nm附近的增宽表面等离子体带的形成。在一些实施方案中，所述检测步骤包括确定所述混合物的A610/A520吸收比。在一些实施方案中，所述检测步骤通过光学传感器进行。在一些实施方案中，所述检测步骤通过使用者的目视观察进行。
在一些实施方案中，所述增塑剂以0.05ppM至约10000ppM的浓度存在于所述样品中。在一些实施方案中，所述增塑剂以0.5ppM至约100ppM的浓度存在于所述样品中。
在一些实施方案中，所述样品是食品或医药产品。
本文公开的一些实施方案包括一种检测样品中的增塑剂的设备，所述设备包含：至少一个光源；以及接收器，所述接收器被设置为接收所述光源发射的至少一部分辐射，其中所述接收器包含多个纳米颗粒和交联剂，其中所述纳米颗粒具有一个或多个连接的探测部分，其中所述探测部分包含一个或多个尿苷5’-三磷酸(UTP)基团、尿苷5’-二磷酸(UDP)基团、尿苷单磷酸(UMP)基团、2’-脱氧胸苷5’-三磷酸(dTTP)基团、2’-脱氧胸苷5’-二磷酸(dTDP)基团或脱氧胸苷5’-单磷酸(dTMP)基团。
在一些实施方案中，所述设备还包含设置为测量从所述接收器发射或被所述接收器吸收的光的至少一个光检测器。
本文公开的一些实施方案包括一种检测样品中的增塑剂的试剂盒，所述试剂盒包含：具有一个或多个连接的探测部分的多个纳米颗粒，其中所述探测部分包含一个或多个尿苷5’-三磷酸(UTP)基团、尿苷5’-二磷酸(UDP)基团、尿苷单磷酸(UMP)基团、2’-脱氧胸苷5’-三磷酸(dTTP)基团、2’-脱氧胸苷5’-二磷酸(dTDP)基团或脱氧胸苷5’-单磷酸(dTMP)基团；以及将所述纳米颗粒与所述增塑剂结合的至少一种交联剂。
本文公开的一些实施方案包括纳米颗粒聚集体，所述聚集体包含：具有一个或多个连接的探测部分的多个纳米颗粒，其中所述探测部分包含一个或多个尿苷5’-三磷酸(UTP)基团、尿苷5’-二磷酸(UDP)基团、尿苷单磷酸(UMP)基团、2’-脱氧胸苷5’-三磷酸(dTTP)基团、2’-脱氧胸苷5’-二磷酸(dTDP)基团或脱氧胸苷5’-单磷酸(dTMP)基团；至少一种增塑剂；以及将所述纳米颗粒与所述增塑剂结合的至少一种交联剂。
在一些实施方案中，所述纳米颗粒聚集体的A610/A520吸收比是约0.16至约1.2。
在一些实施方案中，所述纳米颗粒聚集体的直径是约30nm至约600nm。在一些实施方案中，所述纳米颗粒聚集体的直径大于约600nm。
附图简要说明
图1是描述了用具有一个或多个探测部分的纳米颗粒来检测增塑剂的方法的实施方案的示意图，其落入本发明的范围内。图1A描述了在尿苷5’-三磷酸(UTP)和邻苯二甲酸酯之间示例性的Cu2+诱导交联识别。图1B是描述用UTP-修饰的金纳米颗粒(UTP-AuNP)对邻苯二甲酸酯进行比色检测的示意图。
图2描述了用来检测增塑剂的设备的说明性实施方案，其落入本发明的范围内(未按比例)。
图3A显示了UTP-AuNP在邻苯二甲酸酯存在或不存在下的典型吸收光谱，同时存在各种金属离子，包括0.4μM的K+、Ba2+、Na+、Mn2+、Zn2+、Fe3+、Mg2+、Ca2+和Cu2+。图3B显示了UTP-AuNP在邻苯二甲酸酯存在或不存在下的吸收比(A610/A520)，同时添加各种指定的金属离子。图3C显示了UTP-AuNP(图像a)及0.4μM Cu2+存在下的U-AuNP(图像b)、10g/L邻苯二甲酸酯存在下的U-AuNP(图像c)和0.4μM Cu2++10g/L邻苯二甲酸酯存在下的U-AuNP(图像d)的TEM图像。
图4是显示了在溶液中添加了10g/L的DEHP时、在作为交联剂的(A)0.4μM、(B)0.6μM、(C)0.8μM、(D)1μM和(E)2μM的Cu2+存在下，UTP-AuNP的紫外-可见(UV-vis)吸收图。图4F是显示了在溶液中添加了10g/L的DEHP时、在指定的各种浓度Cu2+的存在下，所述UTP-AuNP的A610/A520吸收比的柱状图。
图5是显示了在溶液中添加了不同的邻苯二甲酸酯(包括10g/L的DMP、DNOP和DEHP)以及某些对照分析物(包括10g/L的苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸、草酸钠和柠檬酸钠)时(A)ATP-修饰的AuNP、(B)CTP-修饰的AuNP、(C)GTP-修饰的AuNP和(D)UTP-修饰的AuNP的UV-vis吸收的曲线图。
图6是显示了在溶液中添加了不同的邻苯二甲酸酯(包括10g/L的DMP、DNOP和DEHP)以及某些对照分析物(包括10g/L的苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸、草酸钠和柠檬酸钠)时(A)dATP-修饰的AuNP、(B)dCTP-修饰的AuNP、(C)dGTP-修饰的AuNP和(D)dUTP-修饰的AuNP的UV-vis吸收的曲线图。
图7是展示了在溶液中添加了各种不同的邻苯二甲酸酯(包括10g/L的DMP、DNOP和DEHP)以及某些对照分析物(包括10g/L的苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸、草酸钠和柠檬酸钠)的dTTP-修饰的AuNP和UTP-修饰的AuNP的A610/A520吸收比的柱状图。
图8是显示了在Cu2+存在下对DEHP做出响应的UTP-修饰的AuNP的A610/A520吸收比的时程的曲线图。
图9显示了在溶液中添加了不同浓度的DEHP(0、0.5、1、10、50、100、1000、5000和10000ppm)时、在作为交联剂的0.4μM的Cu2+存在下，UTP-AuNP的UV-vis吸收。图9A显示了对所指定的各种不同浓度的DEHP做出响应的UTP-AuNP的吸收光谱。图9B是在0.4μM的Cu2+存在下对应于0-10000ppm范围内的DEHP浓度的A610/A520吸收比的曲线图。插图：在0.4μM的Cu2+存在下的对应于0-100ppm范围内的DEHP浓度的A610/A520吸收比曲线图的放大。
图10显示了在溶液中添加了各种不同的邻苯二甲酸酯(10g/L的DMP、DNOP和DEHP)以及对照分析物(10g/L的苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸、草酸钠和柠檬酸钠)时、在作为交联剂的0.4μM的Cu2+存在下，UTP-AuNP的UV-vis吸收。图10A显示了对所指定的各种不同分析物做出响应的UTP-AuNP的吸收光谱。图10B是对应于所指定的分析物的A610/A520吸收比的曲线图。
图11显示了被DEHP污染的食物样品中DEHP的检测。图11A显示了未添加或添加了被1、10、100、500、1000、5000和10000ppm的DEHP污染的食物样品的UTP-AuNP传感系统的视觉颜色变化。图11B是对应的A610/A520吸收比的曲线图。
发明详述
在下面的发明详述中，参考构成本发明一部分的附图。在附图中，除非上下文另有指示，相似的标记通常表示相似的成分。发明详述、附图和权利要求中所描述的说明性实施方案并不旨在限制。可以采用其他实施方案，还可以做出其他改动而不偏离本文所展示的主题的精神或范围。将容易理解，如本文一般描述的以及在附图中说明的本发明的方面可以通过多种多样的不同配置来编排、替代、结合、分离和设计，本文明确包括了所有这些配置。
定义
如本文所使用的，术语“纳米颗粒”指的是可以由金属和/或非金属材料组成的小块物质。“纳米颗粒”可以是任何形状，例如球形或棒状，且其直径通常是约0.1nm至约200nm。
如本文所使用的，术语“核苷酸”指的是由杂环碱基(例如腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶)、五碳糖(脱氧核糖或核糖)和一个或多个磷酸基团构成的化合物。核苷酸可以是核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸。术语“寡核苷酸’’指的是通常具有二十个或更少的核苷酸的短核酸序列。在一些实施方案中，所述核苷酸或寡核苷酸可以被官能化。
如本文所使用的，术语“探测部分”指的是能够与样品中感兴趣的分析物(例如增塑剂)相互作用或特异性结合的化学或生物化学分子或其片段。在所述探测部分与所述感兴趣的分析物之间的相互作用和/或结合可以是直接或间接的。在一些实施方案中，所述探测部分通过交联剂的交联与所述感兴趣的分析物结合。在一些实施方案中，所述探测部分与所述分析物之间的结合提供了一个或多个可检测的信号。探测部分的非限制性实例包括核苷酸和寡核苷酸。
如本文所使用的，术语“聚集体”指的是纳米颗粒(例如金纳米颗粒(AuNP))的缔合。在一些实施方案中，纳米颗粒间的缔合是由所述纳米颗粒和样品中存在的增塑剂通过交联剂的交联来诱导的。
本发明公开了检测样品中的增塑剂(例如邻苯二甲酸酯)的方法。本文还公开了具有一个或多个连接的探测部分的纳米颗粒。如本文所描述的，具有一个或多个连接的探测部分的纳米颗粒的聚集可以在交联剂如铜(II)盐的存在下由增塑剂选择性地诱导。
在一些实施方案中，检测增塑剂的方法包括提供疑似含有增塑剂的样品，提供具有一个或多个连接的探测部分的多个纳米颗粒，将所述样品与所述多个纳米颗粒在交联剂存在下接触以形成混合物，将所述混合物保持在允许所述交联剂将所述纳米颗粒与样品中存在的任何增塑剂结合的条件下以形成纳米颗粒聚集体，以及检测所述纳米颗粒聚集体。本发明还涉及使用具有一个或多个连接的探测部分的纳米颗粒来检测样品中增塑剂的设备和试剂盒。
具有连接的探测部分的纳米颗粒
本发明涉及使用任何适合用于检测分析中的具有一个或多个连接于其上的探测部分的纳米颗粒。
由于其独特的结构和光物理特征，纳米颗粒已针对其在化学和生物化学分析方面的应用而被广泛研究。纳米颗粒可以由各种材料，包括金属、非金属材料及其任意组合制成。纳米颗粒的非限制性实例包括金纳米颗粒、银纳米颗粒、铂纳米颗粒、铝纳米颗粒、钯纳米颗粒、铜纳米颗粒、钴纳米颗粒、铟纳米颗粒、镍纳米颗粒、量子点、碳纳米管、石墨烯氧化物及其任意组合。在一些实施方案中，所述纳米颗粒是金纳米颗粒(AuNP)。
适用于本文公开的方法、设备和试剂盒的纳米颗粒可以有各种不同尺寸。在一些实施方案中，所述纳米颗粒具有约0.1nm至约200nm、约0.5nm至约100nm、约1nm至约50nm、约2nm至约10nm或约2nm至约5nm的直径。在一些实施方案中，所述纳米颗粒具有约0.5nm、约1nm、约2nm、约3nm、约4nm、约5nm、约6nm、约7nm、约8nm、约9nm、约10nm、约11nm、约12nm、约13nm、约14nm、约15nm、约16nm、约17nm、约18nm、约19nm、约20nm、约30nm、约50nm、约80nm、约100nm、约110nm或这些数值中的任意两个之间的范围的直径。在一些实施方案中，所述纳米颗粒具有约12-18nm的直径。在一些实施方案中，所述纳米颗粒具有约15nm的直径。
如本文公开的，所述纳米颗粒可以具有一个或多个连接于其上的探测部分。在一些实施方案中，所述纳米颗粒具有约1个、约2个、约3个、约4个、约5个、约6个、约7个、约8个、约9个、约10个、约15个、约20个连接于其上的探测部分。在一些实施方案中，所述探测部分包含一个或多个核苷酸。在一些实施方案中，所述探测部分包含约1个、约2个、约3个、约4个、约5个、约6个、约7个、约8个、约9个、约10个、约15个、约20个核苷酸。在一些实施方案中，所述探测部分是核苷酸。在一些实施方案中，所述探测部分是寡核苷酸。
如本文公开的，所述探测部分可以包含各种不同类型的核苷酸。所述核苷酸的实例包括但不限于尿苷5’-三磷酸(UTP)、尿苷5’-二磷酸(UDP)、尿苷单磷酸(UMP)、2’-脱氧胸苷5’-三磷酸(dTTP)、2’-脱氧胸苷5’-二磷酸(dTDP)和脱氧胸苷5’-单磷酸(dTMP)。在一些实施方案中，所述核苷酸是UTP或dTTP。在一些实施方案中，所述核苷酸是UTP。在一些实施方案中，所述探测部分是UTP基团。熟练的技术人员可以容易地理解，其他含有所述核苷酸的分子可以表现得类似于所述核苷酸。例如，在一些实施方案中，具有20个或更少核苷酸的寡核苷酸连接于所述纳米颗粒，其中所述寡核苷酸至少包括一个或多个UTP、UDP、UMP、dTTP、dTDP或dTMP。如本文公开的，所述寡核苷酸可以具有约20个、约19个、约18个、约17个、约16个、约15个、约14个、约13个、约12个、约11个、约10个、约9个、约8个、约7个、约6个、约5个、约4个、约3个、约2个核苷酸，或这些数值中的任意两个之间的范围的核苷酸。在一些实施方案中，所述寡核苷酸是DNA或RNA寡核苷酸。在一些实施方案中，所述寡核苷酸是DNA-RNA杂合寡核苷酸。
所述探测部分，例如核苷酸或寡核苷酸，可以用本领域已知的任何合适的方法连接到所述纳米颗粒上。例如，核苷酸和/或寡核苷酸可以通过核碱基和/或磷酸二酯主链连接到金属纳米颗粒上(参见例如Blackburn&Gait，Nucleic Acids in Chemistry and Biology，OxfordUniversity Press，Oxford，UK，1990)。在一些实施方案中，所述探测部分包含一个或多个核苷酸，并且所述纳米颗粒是金属的，其中所述探测部分通过在所述核苷酸的核碱基和/或磷酸酯与所述纳米颗粒的金属表面之间的相互作用连接到所述纳米颗粒上。所述纳米颗粒、所述核苷酸(或所述寡核苷酸)或这二者还可以官能化，以便将所述核苷酸(或所述寡核苷酸)连接到所述纳米颗粒上。例如，具有共价结合到其5’-末端和3’-末端上的烷硫醇、烷二硫化物或环状二硫化物的寡核苷酸可以被用来将所述寡核苷酸结合到各种纳米颗粒(包括金纳米颗粒)上。美国专利公布US2005-0037397Al进一步描述了将寡核苷酸连接到纳米颗粒上的方法。所述寡核苷酸还可以用硫基官能团连接到所述纳米颗粒上。美国专利号6,750,016和美国专利公布号2002-0155442Al描述了用环状二硫化物官能化的寡核苷酸可以容易地连接到纳米颗粒上。所述环状二硫化物优选在其环上具有5或6个原子，包括所述两个硫原子。合适的环状二硫化物可商购得到或可通过已知的方法合成。还可以使用环状二硫化物的还原形式。用于将寡核苷酸连接到固体表面上的其他官能团包括硫代磷酸酯基团(将寡核苷酸-硫代磷酸酯结合到金表面上参见例如美国专利号5,472,881)。在一些实施方案中，所述纳米颗粒被氨基官能化以便所述探测部分连接于其上。
检测增塑剂的方法
本发明的一些实施方案包括用来检测样品中的增塑剂例如邻苯二甲酸酯的方法。在一些实施方案中，所述方法包括提供疑似含有增塑剂的样品以及具有一个或多个连接的探测部分的多个纳米颗粒，将所述样品与所述多个纳米颗粒在交联剂存在下接触以形成混合物，将所述混合物保持在允许所述交联剂将所述纳米颗粒和样品中存在的任何增塑剂结合的条件下以形成纳米颗粒聚集体，以及检测所述纳米颗粒聚集体。
如本文所使用的，术语“交联剂”指的是能够交联如本文公开的具有一个或多个连接的探测部分的纳米颗粒和任何增塑剂的化合物。交联剂的非限制性实例包括各种铜盐，例如CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4及其任何组合。在一些实施方案中，所述交联剂为Cu2+。在一些实施方案中，所述交联剂可以与连接到所述纳米颗粒上的所述探测部分(例如核苷酸或寡核苷酸)相互作用。有效交联所述纳米颗粒和所述邻苯二甲酸酯的交联剂浓度可以发生变化。例如，所述交联剂的有效浓度可以是约0.2μM、约0.3μM、约0.4μM、约0.5μM、约0.6μM、约0.7μM、约0.8μM或这些数值中的任意两个之间的范围。在一些实施方案中，所述交联剂的有效浓度是约0.2μM至约0.8μM。在一些实施方案中，所述交联剂的有效浓度是约0.4μM。
在一些实施方案中，所述疑似含有邻苯二甲酸酯的样品在所述交联剂的存在下与所述多个纳米颗粒相接触以形成混合物。所述混合物中交联剂的浓度可以发生变化。在一些实施方案中，所述交联剂以约0.2μM至约0.8μM的浓度存在于所述混合物中。在一些实施方案中，所述交联剂以约0.4μM的浓度存在于所述混合物中。
所述纳米颗粒也可以以各种不同浓度存在于所述混合物中。在一些实施方案中，所述纳米颗粒以约1nM、约2nM、约3nM、约4nM、约5nM、约6nM、约7nM、约8nM、约9nM、约10nM、约12nM、约15nM、约20nM或这些数值中的任意两个之间的范围的浓度存在于所述混合物中。在一些实施方案中，所述纳米颗粒以约1nM至约20nM的浓度存在于所述混合物中。在一些实施方案中，所述纳米颗粒以约5nM的浓度存在于所述混合物中。
本文公开的方法、设备和试剂盒可以被用来检测样品中的各种增塑剂。增塑剂的非限制性实例包括基于邻苯二甲酸酯的增塑剂，例如1，2-苯二羧酸酯。基于邻苯二甲酸酯的增塑剂的实例包括但不限于邻苯二甲酸二(2-乙基-己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异壬基酯(DINP)、邻苯二甲酸二正丁基酯(DBP)、邻苯二甲酸苄基丁酯(BBP)、邻苯二甲酸二异癸基酯(DIDP)、邻苯二甲酸二正辛基酯(DNOP)、邻苯二甲酸二异辛基酯(DIOP)、邻苯二甲酸二乙基酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁基酯(DIBP)、邻苯二甲酸二甲基酯(DMP)、邻苯二甲酸二烯丙基酯(DAP)、邻苯二甲酸二正丙基酯(DPP)、邻苯二甲酸丁基环己基酯(BCP)、邻苯二甲酸二正戊基酯(DNPP)、邻苯二甲酸二环己基酯(DCP)、邻苯二甲酸二正己基酯(DNHP)、邻苯二甲酸二异己基酯(DIHxP)、邻苯二甲酸二异庚基酯(DIHpP)、邻苯二甲酸丁基癸基酯(BDP)、邻苯二甲酸正辛基正癸基酯(ODP)、邻苯二甲酸二(2-丙基庚基)酯(DPHP)、邻苯二甲酸双十一烷基酯(DUP)、邻苯二甲酸双异十一烷基酯(DIUP)、邻苯二甲酸双异十一烷基酯(DTDP)、邻苯二甲酸双异十三烷基酯(DIUP)及其任意组合。在一些实施方案中，所述增塑剂是DEHP、DMP、DNOP、DINP或其组合。在一些实施方案中，所述增塑剂是DEHP。
本发明公开的方法可以可选择性地检测增塑剂如邻苯二甲酸酯。如图1示意性地示出的，在一些实施方案中，增塑剂(例如邻苯二甲酸酯)和连接在所述纳米颗粒上的探测部分(例如UTP)通过交联剂(例如Cu2+)的交联可以诱导所述纳米颗粒的聚集，从而形成纳米颗粒聚集体。在一些实施方案中，所述纳米颗粒聚集体的尺寸与所述样品中邻苯二甲酸酯的浓度相关。在一些实施方案中，所述纳米颗粒聚集体的尺寸随着所述样品中邻苯二甲酸酯的浓度提高而增大。
如本文所公开的，所述纳米颗粒聚集体可以包括具有一个或多个探测部分的多个纳米颗粒、至少一种增塑剂和将所述纳米颗粒与所述增塑剂结合的至少一种交联剂。所述纳米颗粒聚集体的尺寸可以发生变化。例如，所述纳米颗粒聚集体的直径可以是约20nm、约30nm、约50nm、约100nm、约200nm、约300nm、约400nm、约500nm、约600nm、约700nm、约800nm、约900nm、约1000nm或这些数值中的任意两个之间的范围。在一些实施方案中，所述纳米颗粒聚集体的直径是至少约30nm、至少约100nm、至少约200nm、至少约300nm、至少约400nm、至少约500nm、至少约600nm、至少约700nm或至少约800nm。在一些实施方案中，所述纳米颗粒聚集体的直径大于600nm。所述纳米颗粒聚集体的A610/A520吸收比可以是约0.16、约0.36、约0.56、约0.76、约0.96或约1.16，或这些数值中的任意两个之间的范围。在一些实施方案中，所述纳米颗粒聚集体的A610/A520吸收比是约0.16至约0.48。在一些实施方案中，所述纳米颗粒聚集体的A610/A520吸收比是约0.16至约0.96。
所述纳米颗粒聚集体可以用本领域已知的任何方式检测。在一些实施方案中，所述纳米颗粒聚集体的形成引起所述纳米颗粒、增塑剂和交联剂的混合物产生颜色变化，其因此允许增塑剂的色度检测。所述混合物的色度变化可以容易地用本领域已知的任何方式检测，例如，通过光学传感器或通过使用者目视观察检测。在一些实施方案中，纳米颗粒聚集体的检测通过光学传感器进行。在一些实施方案中，纳米颗粒聚集体的检测通过分光光度计进行。在一些实施方案中，纳米颗粒聚集体的检测通过使用者目视观察进行。在一些实施方案中，纳米颗粒聚集体的检测通过确定所述混合物的A610/A520吸收比进行。
本发明公开的方法可用于检测增塑剂如邻苯二甲酸酯的存在，以及测量样品中增塑剂的浓度。在一些实施方案中，所述纳米颗粒聚集体的量与样品中增塑剂的浓度相关。在一些实施方案中，所述色度变化与样品中增塑剂的浓度相关。在一些实施方案中，所述纳米颗粒对所述增塑剂的存在和/或所述增塑剂的浓度(或浓度变化)的响应被转换成可检测信号。在一些实施方案中，所述可检测信号是光信号，如所述混合物的颜色变化。在一些实施方案中，所述颜色变化可通过使用者的裸眼观察或光学传感器检测。在一些实施方案中，所述光信号可通过紫外-可见分光光度计检测。
在本文公开的方法的一些实施方案中，所述纳米颗粒、交联剂和样品的混合物可以被保持在允许所述交联剂将所述纳米颗粒和样品中存在的任何增塑剂结合的条件下以形成纳米颗粒聚集体。所述混合物可以被保持在约10℃、约11℃、约12℃、约13℃、约14℃、约15℃、约16℃、约17℃、约18℃、约19℃、约20℃、约21℃、约22℃、约23℃、约24℃、约25℃、约26℃、约27℃、约28℃、约29℃、约30℃、约31℃、约32℃、约33℃、约34℃、约35℃、约36℃、约37℃、约38℃、约39℃、约40℃下或这些数值中的任意两个之间的范围内以允许形成纳米颗粒聚集体。在一些实施方案中，所述混合物被保持在约10℃至约40℃下。在一些实施方案中，所述混合物被保持在约25℃至约33℃下。在一些实施方案中，所述混合物被保持在大致室温下。
所述混合物被保持以允许形成纳米颗粒聚集体的时间段可以发生变化。例如，所述混合物可以被保持约5秒、约30秒、约1分钟、约5分钟、约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约45分钟、约1小时、约2小时、约3小时、约4小时、约5小时、约6小时或这些数值中的任意两个之间的范围内的时间，从而允许所述交联剂将所述纳米颗粒与所述增塑剂结合以形成所述纳米颗粒聚集体。在一些实施方案中，所述混合物被保持不超过约6小时、不超过约5小时、不超过约4小时、不超过约3小时、不超过约2小时、不超过约1小时、不超过约45分钟、不超过约30分钟、不超过约15分钟、不超过约5分钟或不超过约1分钟以形成所述纳米颗粒聚集体。在一些实施方案中，所述混合物被保持不超过约5分钟。
本文描述的方法可以允许快速检测样品中的增塑剂。例如，所述样品与所述纳米颗粒接触以允许检测所述增塑剂和/或测量所述增塑剂的浓度所需要的最短时间可以是约60分钟、约50分钟、约40分钟、约30分钟、约20分钟、约10分钟、约5分钟、约4分钟、约3分钟、约2分钟、约1分钟、约30秒、约12秒、约6秒或更短。在一些实施方案中，所述样品与所述纳米颗粒接触以允许检测所述增塑剂和/或测量所述增塑剂的浓度所需要的最短时间是最多约1秒、最多约3秒、最多约6秒、最多约9秒、最多约12秒、最多约18秒、最多约24秒、最多约30秒、最多约1分钟、最多约5分钟、最多约10分钟、最多约15分钟、最多约20分钟、最多约25分钟或最多约30分钟.
本文描述的方法允许检测宽浓度范围内(包括极低浓度)的增塑剂如邻苯二甲酸酯。例如，所述样品中的增塑剂浓度可以是约0.05ppm至约10000ppm、约0.1ppm至约1000ppm、约0.5ppm至约100ppm、约1ppm至约10ppm、约1ppm至约5ppm以及约1ppm至约3ppm。所述样品中的增塑剂浓度可以是约0.01ppm、约0.05ppm、约0.5ppm、约0.6ppm、约0.7ppm、约0.8ppm、约0.9ppm、约1ppm、约1.1ppm、约1.2ppm、约1.3ppm、约1.4ppm、约1.5ppm、约1.6ppm、约1.7ppm、约1.8ppm、约1.9ppm、约2ppm、约5ppm、约10ppm、约20ppm、约30ppm、约40ppm、约50ppm、约100ppm、约500ppm、约1000ppm、约5000ppm、约10000ppm以及这些数值中的任意两个之间的范围。在一些实施方案中，所述样品中的增塑剂浓度低于约10ppm。在一些实施方案中，所述样品中的增塑剂浓度低于约5ppm。在一些实施方案中，所述样品中的增塑剂浓度低于约2ppm。在一些实施方案中，所述样品中的增塑剂浓度低于约1.5ppm。在一些实施方案中，所述样品中的增塑剂浓度低于约1ppm。在一些实施方案中，所述样品中的增塑剂浓度低于约0.5ppm。
本文描述的方法可用于检测各种类型的样品中的增塑剂如邻苯二甲酸酯。在一些实施方案中，所述样品可以是环境样品、食品、医药产品、膳食补充剂、口腔卫生组合物、化妆品或生物样品。在一些实施方案中，所述样品是含水样品。在一些实施方案中，所述食品是饮料。在一些实施方案中，所述食物产品含有液体或粉末状的奶、茶、果汁或咖啡。在一些实施方案中，所述饮料是水、碳酸水、碳酸苏打、婴儿奶粉、电解质饮料、蛋白质饮料、水果沙冰或果汁。
检测增塑剂的设备
本发明的一些实施方案包括检测样品中增塑剂如邻苯二甲酸酯的设备。在一些实施方案中，所述设备包括：至少一个光源；以及接收器，所述接收器被设置为接收所述光源发射的至少一部分辐射，其中所述接收器包含具有一个或多个连接的探测部分的多个纳米颗粒。在一些实施方案中，所述光源提供足以激发所述纳米颗粒的强度和波长。合适的光源是本领域技术人员已知的并可商购得到。
在一些实施方案中，所述设备还包含设置为测量从所述接收器发射或被所述接收器吸收的光的至少一个光检测器。在一些实施方案中，所述光源被设置为发射紫外辐射或紫光辐射。在一些实施方案中，所述设备还包含外壳，其中所述外壳含有所述多个纳米颗粒，并被设置为容纳与所述多个纳米颗粒相邻的样品。例如，所述多个纳米颗粒可以在所述多个纳米颗粒与疑似含有所述增塑剂的样品在所述交联剂的存在下接触之前、期间和/或之后，以预设的入射角暴露于所述光源如激光。在一些实施方案中，所述纳米颗粒吸收光谱的变化表明所述增塑剂与所述纳米颗粒的结合。所述光检测器可以是适于检测从所述纳米颗粒发射的光的光学传感器。
图2描绘了在本发明范围内的用来检测增塑剂的设备的说明性实施方案。设备200可以包括含有纳米颗粒的溶液220、光源230、光检测器240和端口250的外壳210。光源230被设置为发射有效地从纳米颗粒溶液220产生荧光的辐射。例如，光源230可以是发射蓝光或紫外辐射的InGaN半导体。光检测器240可以被设置为测量纳米颗粒溶液220光发射或光吸收。端口250可以被设置为将样品接收到所述外壳中。因此，例如，疑似含有一种或多种目标分子如增塑剂的样品可以通过端口250被置于外壳210中，使得所述样品与纳米颗粒溶液220接触。光源230随后可以发射光，并通过光检测器240检测纳米颗粒溶液220光吸收或纳米颗粒溶液220的反射。所述吸收和反射的量随后可以与所述样品中的增塑剂如邻苯二甲酸酯的存在相关联。
检测增塑剂的设备
本发明的一些实施方案还提供了用来检测样品中增塑剂的试剂盒。在一些实施方案中，所述试剂盒包括具有一个或多个连接的探测部分的多个纳米颗粒，以及将所述纳米颗粒与所述增塑剂结合的至少一种交联剂。在一些实施方案中，所述探测部分包含一个或多个UTP基团、UDP基团、UMP基团、dTTP基团、dTDP基团或dTMP基团。在一些实施方案中，所述探测部分包含一个或多个UTP基团。
在一些实施方案中，所述试剂盒包括含有孔阵列的高通量微板，其中每个孔具有特定纳米颗粒和交联剂的相同或不同的溶液以检测增塑剂。在一些实施方案中，所述样品的等分试样可以与所述阵列中的各个孔混合，从而允许该试验在平行的孔中进行。
实施例
其他实施方案更详细地公开于下述实施例中，其不旨在以任何方式限制权利要求的范围。
实施例1：核苷酸修饰的金纳米颗粒的制备
所有的玻璃器具用新制备的3：1HCl/HNO3(王水)彻底清洁过夜，并在使用前用Milli-Q水彻底清洗。根据Grabar等，Int.J.M01.Sci.，8：526(2007)中描述的方法制备柠檬酸盐稳定的金纳米颗粒(AuNP)。简而言之，100mL的HAuCl4(0.01％)被添加到250mL圆形烧瓶中然后煮沸。在快速搅拌下，加入3.5mL的柠檬酸三钠(1％)并进一步快速搅拌15分钟。在搅拌30分钟后，该溶液被逐渐冷却至室温，并用0.22μm滤纸过滤，其在进一步使用前被储存在冰箱(4℃)中。
对于用单核苷酸对AuNP的表面修饰，30μL(2.0mM)等分的尿苷5’-三磷酸(UTP)、2’-脱氧腺苷三磷酸(dATP)、2’-脱氧鸟苷三磷酸(dGTP)、2，-脱氧胞苷三磷酸(dCTP)、2’-脱氧胸苷三磷酸(dTTP)、腺苷5’-三磷酸(ATP)、鸟苷5’-三磷酸(GTP)或胞苷5’-三磷酸(CTP)被添加到970μL的AuNP胶体溶液中。在4℃下温育3小时后，所得混合物以12000rpm速度离心30分钟。除去上清液，用200μL的Milli-Q水溶解AuNP沉淀。由此产生的单核苷酸修饰的AuNP溶液被储存在冰箱(4℃)中以便进一步使用。
不由任何特定的理论束缚，据信由于核碱基的官能团(例如胺、羰基)与金属表面之间的相互作用，所述核苷酸可以结合所述金纳米颗粒表面，并且沿磷酸二酯主链的带负电的磷酸基团能够通过静电排斥稳定所述纳米颗粒而不发生聚集。
实施例2：UTP修饰的AuNP的物理和光学性质
根据实施例1中描述的步骤制备了UTP修饰的金纳米颗粒(UTP-AuNP)。由此制备的UTP-AuNP的颜色为红色，并显示了520nm处的特征吸收峰，其归因于所述AuNP的表面等离子体共振。不由任何特定的理论束缚，据信由于AuNP之间的负UTP的静电排斥，所述U-AuNP溶液可以高度稳定而不发生聚集。
所述UTP-AuNP溶液的透射电子显微镜(TEM)测量是在80kV的加速电压下操作的Jeo1JEM-1230仪上进行的。将一滴UTP-AuNP溶液滴加在铜载网上来制备用于TEM研究的样品。所述TEM载网上的薄膜被允许干燥2分钟，随后多余的溶液用吸墨纸除去。用Nikon D3100数码相机(东京，日本)拍摄照片。如TEM图像所示，UTP-AuNP高度分散于水溶液中(图3C，图像a)，在Cu2+存在下(图3C，图像b)，以及在邻苯二甲酸酯存在下(图3C，图像c)。UTP-AuNP的平均尺寸约为15nm。
为获取所述UTP-AuNP溶液的吸收光谱曲线，所述UTP-AuNP溶液(存在或不存在邻苯二甲酸酯)的紫外-可见(UV-vis)吸收光谱通过采用透明384孔微板(Greiner，德国)采用波长范围从400nm到900nm的读板仪(BioTek Instruments，Winooski，VT，美国)记录。由此产生的吸收光谱曲线如图3A所示，从而进一步确认了所述U-AuNP在溶解于乙醇中的10g/L邻苯二甲酸酯的存在下高度稳定而不发生聚集。
实施例3：用UTP修饰的AuNP检测邻苯二甲酸酯
根据实施例1中描述的步骤制备了UTP修饰的金纳米颗粒(UTP-AuNP)。所述UTP-AuNP在不存在或存在邻苯二甲酸二(2-乙基-己基)酯(DEHP)下运用于不同浓度的Cu2+。测量了U-AuNP的A610/A520吸收比。结果如图4A-F所示。结果表明U-AuNP的A610/A520吸收比对Cu2+的浓度敏感。
为了确定UTP修饰的AuNP在0.4μM的Cu2+中检测DEHP的能力，如下进行比色分析：将含有10μL4μM的CuCl2、溶于乙醇中的不同浓度的10μL DEHP、10μL10×NaNO3-MOPS缓冲液(500mM的NaNO3和200mM的3-(4-吗啉基)-1-丙磺酸，pH7.0)和20μL Milli-Q水的混合溶液的50μL等分试样放置在透明384孔微孔板的孔中。随后，将50μL单核苷酸修饰的AuNP加入到相应的孔中。其后，由此产生的溶液被温育5分钟，之后测定其消光光谱。所述UTP-AuNP溶液的紫外-可见(UV-vis)吸收光谱通过采用透明384孔微孔板(Greiner，德国)在具有400nm到900nm波长范围的酶标仪(BioTek Instruments，Winooski，VT，美国)记录。在相同的条件下进行探测条件优化的实验。
在0.4μM的Cu2+和10g/L的邻苯二甲酸酯同时存在下，检测到了UTP-AuNP的显著吸收变化(如在520nm处等离子体吸收的明显减少以及600-650nm处的表面等离子体带的大幅增长所证明的)。不由任何理论限制，据信邻苯二甲酸酯和Cu2+的同时存在允许在UTP-AuNP和邻苯二甲酸酯之间形成交联网络，其中Cu2+作为交联剂以诱导UTP-AuNP的聚集并导致UTP-AuNP的表面等离子体共振(SPR)吸收带向较长波长偏移，由此导致颜色从红到蓝或紫变化(图3A-b)。通过Cu2+交联的U-AuNP的邻苯二甲酸酯刺激的聚集还通过TEM图像(图3A，图像d)验证。
还测试了各种不同的金属离子，包括0.4μM的K+、Ba2+、Na+、Mn2+、Zn2+、Fe3+、Mg2+、Ca2+作为用于检测邻苯二甲酸酯的交联剂。KCl、BaCl2、NaCl、MnCl2、ZnCl2、FeCl3、MgCl2和CaCl2溶液被用于提供作为交联剂的相应金属离子。各种金属离子都在与以上对于0.4μM Cu2+描述的相同条件下进行测试。如图3A-B所示，Cu2+的存在导致加入邻苯二甲酸酯时UTP-AuNP的A610/A520的明显变化，伴随着适当的颜色转换(从红色到紫色)，而在其他受测试的金属离子存在下，加入邻苯二甲酸酯时A610/A520比率和颜色存在可忽略的变化。
本实施例证明了铜(II)离子可以与UTP和邻苯二甲酸酯形成配位络合物。因此，通过检测所述UTP-AuNP溶液的A610/A520吸收比和/或颜色的变化，UTP-AuNP可以被用来在Cu2+的存在下检测邻苯二甲酸酯。
实施例4：用各种不同核苷酸修饰的金纳米颗粒检测邻苯二甲酸酯
根据实施例1中描述的过程制备了各种不同核苷酸修饰的金纳米颗粒(AuNP)。用来修饰AuNP的核苷酸是ATP、GTP、CTP、dATP、dGTP、dCTP和dTTP。通过测量所述核苷酸修饰的AuNP的吸收光谱曲线，检验了所述核苷酸在Cu2+和各种邻苯二甲酸酯(DMP、DNOP和DEHP)存在下稳定AuNP以及允许AuNP聚集的能力。包括苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸、草酸钠和柠檬酸钠的几种竞争的刺激物也被用来确定所述核苷酸修饰的AuNP的特异性。结果显示在图5-6中。
如图5所示，在所有受试的邻苯二甲酸酯的存在下，UTP-AuNP显示了明显较高的A610/A520。dTTP修饰的AuNP(dTTP-AuNP)对邻苯二甲酸酯表现出与UTP-AuNP相似的吸收特征，尽管在同样的条件下，对邻苯二甲酸酯表现了比U-AuNP低的A610/A520(图6)。不由任何特定的理论束缚，据认为UTP修饰的AuNP和dTTP修饰的AuNP相似的响应是其结构相似性的结果。在各种邻苯二甲酸酯(DMP、DNOP和DEHP)和对照分析物(苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸、草酸钠和柠檬酸钠)的存在下，对UTP-AuNP和dTTP-AuNP的A610/A520比率的比较被示于图7中。
本实施例证明了UTP-AuNP和dTTP-AuNP能够选择性地检测样品中的邻苯二甲酸酯。
实施例5：用U-AuNP检测邻苯二甲酸二(2-乙基-己基)酯 (DEHP)
根据实施例1中描述的过程制备了UTP-AuNP。所述UTP-AuNP在Cu2+的存在下运用于DEHP。在0.4μM的Cu2+存在下监测UTP-AuNP响应于1000ppm和10000ppm的DEHP的吸收比(A610/A520)的动力学性能，结果如图8所示。如图8所示，在Cu2+的存在下邻苯二甲酸酯刺激的UTP-AuNP聚集是快速的，并且该试验在5分钟内显示出几乎饱和的信号。
随后，在0.4μM的Cu2+存在下，UTP-AuNP被用来检测不同浓度(0、0.5、1、10、50、100、1000、5000和10000ppm)的DEHP。如图9A所示，随着DEHP浓度的增大，检测到了520nm处吸收峰的明显下降以及600-650nm的吸收峰的增大。这些结果进一步通过所述UTP-AuNP的颜色响应于DEHP的存在从初始的红色逐渐转变到最后的紫色确认。
进一步研究了所述UTP-AuNP探针对于DEHP的灵敏度。如图9B显示，所述吸收比(A610/A520)对DEHP的浓度敏感。对于从0.5ppm到10000ppm浓度的DEHP，所述A610/A520吸收比的范围从0.16到1.16。结果表明，UTP-AuNP可以被用作在交联剂Cu2+的存在下检测邻苯二甲酸酯如DEHP的灵敏的颜色指示剂。
实施例6：U-AuNP的灵敏度测定
根据实施例1中描述的过程制备了UTP-AuNP。所述UTP-AuNP在0.4μM Cu2+的存在下运用于各种不同的分析物。所使用的分析物是邻苯二甲酸二甲基酯(DMP)、邻苯二甲酸二正辛基酯(DNOP)、DEHP以及一些对照分析物包括苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸、草酸钠和柠檬酸钠。当加入不同分析物后，所述UTP-AuNP在溶液中的UV-vis吸收根据实施例3中描述的过程测定。所述UTP-AuNP的吸收光谱显示于图10中。
如图10所示，UTP-AuNP的聚集在Cu2+的存在下由邻苯二甲酸酯选择性地诱导，并且UTP-AuNP相比于其他对照分析物展现了对邻苯二甲酸酯的优异选择性。因此，本实施例进一步证明了UTP-AuNP可以被用作简单、灵敏并可靠的用于探测各种不同邻苯二甲酸酯的比色探针。
实施例7：用UTP-AuNP检测食品中的邻苯二甲酸酯
根据实施例1中描述的过程制备了UTP-AuNP。通过加入DEHP预处理各种不同食品包括茶饮品、碳酸饮品、果汁饮品和植物蛋白饮品以获得DEHP污染的测试样品。由于某些果汁饮品极低的pH，测量测试样品的pH值并用10M的NaOH调整至接近中性(即约为pH7)。某些饮品中的果肉被离心以沉淀(4000rpm，5分钟)。随后收集上清液以便进行邻苯二甲酸酯预处理和进一步的比色测定。
根据实施例3中描述的过程对各个邻苯二甲酸酯污染的测试样品进行比色分析。添加未经邻苯二甲酸酯预处理的食品并未导致所述UTP-AuNP溶液中可辨识的颜色变化。然而，当用1、10、100、500、1000、5000和10000ppm的DEHP污染的食物样品被分别添加到探测溶液中时，观察到了红色到紫色的颜色变化(图11A)，这与图11B展示的增大的A610/A520吸收比相符。
本实施例证明了UTP-AuNP可以被用作用于检测食品中邻苯二甲酸酯的简单、灵敏和可靠的比色探针。
尽管本文已经公开了各种不同的方面和实施方案，但其他方面和实施方案将对本领域技术人员而言是显而易见的。本文公开的各种不同方面和实施方案是出于说明的目的，而并不旨在限制，下述权利要求书表明了真正的范围和精神。
本领域技术人员将会理解，对于本文公开的这个或其他过程和方法，可以以不同顺序实施实施过程和方法中执行的功能。此外，所概述的步骤和操作只作为实例提供，且所述步骤和操作中的一些可以是任选的、合并成较少的步骤和操作或扩展为附加的步骤和操作而不脱离所公开的实施方案的本质。
对于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以根据适合于上下文和/或应用所需要的将复数术语转化为单数术语和/或将单数术语转化为复数术语。为清楚起见，各种不同的单数/复数排列可以在此明确阐述。
本领域技术人员将会理解，一般而言，本文使用的术语、尤其是所附权利要求(例如所附权利要求的主体)中的术语通常意指“开放式”术语(例如，术语“包括’’应该被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应该被解释为“至少具有”，术语“包括”应该被解释为“包括但不限于”等)。本领域技术人员将会进一步理解，如果意指所引导的权利要求陈述中的某一特定数目，这样的意图将在所述权利要求中被明确叙述，并且在不存在该陈述时也没有该意图。例如，为帮助理解，下述所附权利要求可以包含使用导语“至少一种”和“一种或多种’’来引导权利要求的陈述。然而，这种短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词“一(a)”或“一个(an)”引导的权利要求陈述将任何包含这样的引导权利要求陈述的特定权利要求限制为仅包含一种这样的陈述物的实施方案，即便当该同一权利要求包括导语“一种或多种”或“至少一种”和不定冠词如“一”或“一个”(例如，“一”和/或“一个”应该被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；这同样适用于使用定冠词来引导权利要求陈述。此外，即便明确叙述了引导的权利要求陈述的特定数目，本领域技术人员将认识到，这样的陈述应该被解释为意指至少所叙述的数目(例如，仅仅叙述了“两种陈述物”而没有其他修饰语，意指至少两个陈述物，或两个或更多个陈述物)。此外，在那些使用了类似于“A、B和C等的至少一种’’的习惯用语的那些情况下，通常这种结构意指本领域技术人员理解该习惯用语的含义(例如，“具有A、B和C中至少之一的系统”将包括但不限于只具有A、只具有B、只具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C和/或具有A、B和C等)的系统。在其中使用了类似于“A、B或C等的至少一种”的习惯用语的那些情况下，通常这样的结构意指本领域技术人员理解该习惯用语的含义(例如，“具有A、B或C的至少一种的系统”将包括但不限于只具有A、只具有B、只具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C和/或具有A、B和C等的系统)。本领域技术人员还将理解，实际上任何表示两种或多更种可选项的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是在附图中，应该被理解为考虑包括所述项中的一个、所述项中的任一个或两项的可能性。例如，短语“A或B’’将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
此外，当本发明的特征或方面以马库什组的方式描述时，本领域技术人员会认识到，本发明还由此以所述马库什组中的任何单个成员或成员亚组的方式来描述。
本领域技术人员将理解，出于任何和所有目的，例如关于提供书面说明书，本文公开的所有范围也包括任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何列举的范围可以容易地被认为充分描述并使得同一范围能够被拆分成至少相等的两份、三份、四份、五份、十份等。作为非限制性实例，本文讨论的每个范围可以被轻易拆分为较低的三分之一、中间三分之一和较高的三分之一等。本领域技术人员还将理解，诸如“直至”、“至少”等等的语句包括所叙述的数目并指代可以随后被拆分为如上讨论的子范围的范围。最后，本领域技术人员将理解，范围包括各单个的成员。因此，例如，具有1-3个单元的组指代具有1个、2个或3个单元的组。相似地，具有1-5个单元的组指代具有1个、2个、3个、4个或5个单元的组，等等。
根据前述内容，将会理解，本文描述的本发明的各种实施方案是出于说明的目的而描述的，并且可以做出各种修改而不脱离本发明的范围和精神。因此，本文公开的各种实施方案并不旨在限制，下述权利要求表明了本发明真正的范围和实质。

Claims (33)

1.一种检测样品中的增塑剂的方法，所述方法包括：
提供疑似含有增塑剂的样品；
提供具有一个或多个连接的探测部分的多个纳米颗粒，其中所述探测部分包含一个或多个尿苷5’-三磷酸(UTP)基团、尿苷5’-二磷酸(UDP)基团、尿苷单磷酸(UMP)基团、2’-脱氧胸苷5’-三磷酸(dTTP)基团、2’-脱氧胸苷5’-二磷酸(dTDP)基团或脱氧胸苷5’-单磷酸(dTMP)基团；
在交联剂存在下将所述样品与所述多个纳米颗粒接触以形成混合物；
将所述混合物保持在允许所述交联剂将所述纳米颗粒与样品中存在的任何增塑剂结合的条件下，以形成纳米颗粒聚集体；以及
检测所述纳米颗粒聚集体。
2.权利要求1的方法，其中所述纳米颗粒是金属的。
3.权利要求1的方法，其中所述纳米颗粒是金纳米颗粒、银纳米颗粒、铂纳米颗粒、铝纳米颗粒、钯纳米颗粒、铜纳米颗粒、钴纳米颗粒、铟纳米颗粒、镍纳米颗粒或其组合。
4.权利要求3的方法，其中所述纳米颗粒是金纳米颗粒。
5.权利要求1的方法，其中所述纳米颗粒是金纳米颗粒、银纳米颗粒、量子点、碳纳米管、石墨烯氧化物或其组合。
6.权利要求1-5任一项的方法，其中所述纳米颗粒具有12nm至18nm的平均直径。
7.权利要求1-5任一项的方法，其中所述纳米颗粒以1nM至20nM的浓度存在于所述混合物中。
8.权利要求1-5任一项的方法，其中所述纳米颗粒以5 nM的浓度存在于所述混合物中。
9.权利要求1-5任一项的方法，其中所述探测部分包含一个或多个UTP基团或dTTP基团。
10.权利要求1-5任一项的方法，其中所述探测部分包含一个或多个UTP基团。
11.权利要求1-5任一项的方法，其中所述交联剂为CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4或其组合。
12.权利要求1-5任一项的方法，其中所述交联剂为Cu2+。
13.权利要求12的方法，其中所述Cu2+以0.2μM至0.8μM的浓度存在于所述混合物中。
14.权利要求12的方法，其中所述Cu2+以0.4μM的浓度存在于所述混合物中。
15.权利要求1-5任一项的方法，其中所述增塑剂是邻苯二甲酸酯。
16.权利要求15的方法，其中所述邻苯二甲酸酯是邻苯二甲酸二(2-乙基-己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二甲基酯(DMP)、邻苯二甲酸二正辛基酯(DNOP)、邻苯二甲酸二异壬基酯(DINP)或其组合。
17.权利要求1-5任一项的方法，其中所述保持步骤进行不超过5分钟。
18.权利要求1-5任一项的方法，其中所述保持步骤在10℃至40℃的温度下进行。
19.权利要求1-5任一项的方法，其中所述纳米颗粒聚集体的形成导致色度变化。
20.权利要求19的方法，其中所述色度变化与样品中增塑剂的浓度相关。
21.权利要求1-5任一项的方法，其中所述检测步骤包括确定所述混合物的A610/A520吸收比。
22.权利要求1-5任一项的方法，其中所述检测步骤通过光学传感器进行。
23.权利要求1-5任一项的方法，其中所述检测步骤通过使用者的目视观察进行。
24.权利要求1-5任一项的方法，其中所述增塑剂以0.05ppM至10000ppM的浓度存在于所述样品中。
25.权利要求1-5任一项的方法，其中所述增塑剂以0.5ppM至100ppM的浓度存在于所述样品中。
26.权利要求1-5任一项的方法，其中所述样品是食品或医药产品。
27.一种检测样品中的增塑剂的设备，所述设备包含：
至少一个光源；以及
接收器，所述接收器被设置为接收从所述光源发射的至少一部分辐射，其中所述接收器包含多个纳米颗粒和交联剂，其中所述纳米颗粒具有一个或多个连接的探测部分，其中所述探测部分包含一个或多个尿苷5’-三磷酸(UTP)基团、尿苷5’-二磷酸(UDP)基团、尿苷单磷酸(UMP)基团、2’-脱氧胸苷5’-三磷酸(dTTP)基团、2’-脱氧胸苷5’-二磷酸(dTDP)基团或脱氧胸苷5’-单磷酸(dTMP)基团。
28.权利要求27的设备，所述设备还包含设置为测量由所述接收器发射的或被所述接收器吸收的光的至少一个光检测器。
29.一种检测样品中的增塑剂的试剂盒，所述试剂盒包含：
多个纳米颗粒，其具有一个或多个连接的探测部分，其中所述探测部分包含一个或多个尿苷5’-三磷酸(UTP)基团、尿苷5’-二磷酸(UDP)基团、尿苷单磷酸(UMP)基团、2’-脱氧胸苷5’-三磷酸(dTTP)基团、2’-脱氧胸苷5’-二磷酸(dTDP)基团或脱氧胸苷5’-单磷酸(dTMP)基团；以及
将所述纳米颗粒与所述增塑剂结合的至少一种交联剂。
30.一种纳米颗粒聚集体，所述聚集体包含：
多个纳米颗粒，其具有一个或多个连接的探测部分，其中所述探测部分包含一个或多个尿苷5’-三磷酸(UTP)基团、尿苷5’-二磷酸(UDP)基团、尿苷单磷酸(UMP)基团、2’-脱氧胸苷5’-三磷酸(dTTP)基团、2’-脱氧胸苷5’-二磷酸(dTDP)基团或脱氧胸苷5’-单磷酸(dTMP)基团；
至少一种增塑剂；以及
将所述纳米颗粒与所述增塑剂结合的至少一种交联剂。
31.权利要求30的纳米颗粒聚集体，其中所述纳米颗粒聚集体的A610/A520吸收比是0.16至1.2。
32.权利要求30-31任一项的纳米颗粒聚集体，其中所述纳米颗粒聚集体的直径是30nm至600nm。
33.权利要求30-31任一项的纳米颗粒聚集体，其中所述纳米颗粒聚集体的直径大于600nm。
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