一种青蒿素分子印迹光电化学传感器的制备方法技术

一种青蒿素分子印迹光电化学传感器的制备方法。本发明专利技术公开了一种基于细胞色素C与焦宁B作用的青蒿素分子印迹光电化学传感器的制备方法，步骤如下：1)在玻碳电极上电化学聚合出分子印迹聚合物膜，将模版分子洗脱得到印迹空穴；2)将印迹聚合物浸入含青蒿素的溶液中掩蔽印迹膜的空穴，放入含细胞色素C标记的模版分子溶液中，以便取代印迹空穴中的模版分子发生竞争反应，放入含铁氰化钾的电解质溶液中，观察到电信号变化；3)随溶液中细胞色素C标记的模版分子减少，底物焦宁B荧光减弱，可实现对青蒿素的光电化学检测。本发明专利技术的青蒿素分子印迹传感器具备操作简单、选择性高、成本低等优点，采用光和电信号结合，可作为一种新型的分子印迹传感器用于生物样品和复杂体系中青蒿素的高效检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分析检测和传感器
，具体涉及一种基于细胞色素C与焦宁B作用的青蒿素分子印迹光电化学传感器的制备方法。
技术介绍
青蒿素是一种天然存在的倍半萜内过氧化物，具有抗菌、抗疟疾等药理活性。由于恶性疟原虫菌株对传统基于喹啉的抗疟疾药物抗药性增强，使青蒿素在治疗疟疾方面受到了广泛的关注。在治疗抗疟疾方面，青蒿素及其衍生物被视为最具潜力的药用成分。青蒿素在临床医学中的应用日益引起重视，也吸引了科研工作者去积极开发高选择性和高灵敏性检测青蒿素的方法。分子印迹技术是由模板分子与功能单体相互作用，然后在特定条件下加入交联剂，经过聚合反应、模版分子洗脱等步骤得到的一种带有印迹的交联聚合物。制得的交联聚合物对模版分子具有特异性识别和结合的能力，能从复杂样品基质中选择性地分离和富集目标分子及其结构类似物。将分子印迹聚合物作为高效液相色谱的固定相，利用其表面印迹空穴中的特异性识别位点，可实现模板分子和竞争分子的分离。由于具有独特的空间选择性，分子印迹技术已被广泛用于固定相提取与分离技术、催化技术、电化学传感器等领域。此外，分子印迹技术在超灵敏传感器、药物缓释、生物细胞分离等领域也日益引起关注。由于青蒿素缺少合适的紫外吸光度，对青蒿素的检测是有困难的。目前有效检测青蒿素的方法主要包括高效液相色谱法(HPLC)、超高液相色谱和质谱联用方法(HPLC–MS)、串联质谱光谱法(HPLC–MS/MS)等。这些传统的检测方法普遍存在操作复杂、选择性差、成本高、耗时等缺陷，发展简单高效的青蒿素检测方法已成为一项十分有意义的研究工作。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种青蒿素分子印迹光电化学传感器的制备方法，具有操作简单、选择性高、成本低等优点。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种青蒿素分子印迹光电化学传感器的制备方法，基于细胞色素C与焦宁B作用，具体的步骤如下：(1)在玻碳电极上电化学聚合出分子印迹聚合物膜，将模版分子洗脱得到印迹空穴；(2)将步骤(1)制备得到的印迹聚合物浸入含青蒿素的溶液中掩蔽印迹膜的空穴，然后放入含细胞色素C标记的模版分子溶液中，取代印迹空穴中的模版分子发生竞争反应，放入含铁氰化钾的电解质溶液中，观察到电信号变化；(4)随溶液中细胞色素C标记的模版分子减少，底物焦宁B荧光减弱，实现对青蒿素的光电化学检测。一种青蒿素分子印迹光电化学传感器的制备方法，基于细胞色素C与焦宁B作用，步骤如下：(1)玻碳电极的处理：将玻碳电极磨光，清洗后干燥；优选：具体步骤：将玻碳电极用0.3μm和0.05μm的氧化铝膏磨光，然后放入蒸馏水和乙醛的混合溶液中超声清洗，取出后用氮气吹至干燥；(2)青蒿素分子印迹电极的制备：将经过步骤(1)处理的玻碳电极浸入到含有青蒿素、丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯、偶氮二异丁腈和氯化钾的脱氧磷酸盐缓冲液中，采用循环伏安法扫描特定圈数，再将该电极用醋酸和甲醇的混合液浸泡后洗脱模版分子，即得青蒿素分子印迹电极；优点：青蒿素是被检测物质，在印迹聚合物中用于形成了带有空穴的印迹；丙烯酰胺作为单体与青蒿素结合，丙烯酰胺的氨基可与青蒿素分子中的氢原子以氢键结合，形成稳定的环状复合物；二甲基丙烯酸乙二醇酯作为聚合反应的交联剂使用；偶氮二异丁腈是聚合反应所需的引发剂；氯化钾的脱氧磷酸盐缓冲液是传感器所存在的溶液体系。(3)分子印迹电极的掩蔽、孵化和竞争：将步骤(2)制备的分子印迹电极浸入到含青蒿素的溶液中掩蔽空穴，然后放入含细胞色素C标记的青蒿素溶液中浸泡，再将其放入含青蒿素的溶液中发生竞争反应；(4)青蒿素分子印迹传感器电信号和光信号的检测：将玻碳电极放入含有K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]和氯化钾的电解质溶液进行循环伏安扫描得到电信号的变化情况，然后将电极放入含有焦宁B和三酸(如磷酸、乙酸和硼酸)的缓冲液中，检测荧光信号的变化情况。优点：K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]和氯化钾作为本专利技术中电化学反应中的检测探针，其工作原理是在电极表面发生氧化还原反应，产生电化学响应信号，从而检测电极表面物质的电化学活性。优选：步骤(2)中所述的青蒿素为10～20μM，丙烯酰胺为0.01～0.10mM，二甲基丙烯酸乙二醇酯为0.1～1.0mM，偶氮二异丁腈为0.01～0.10mM，氯化钾为0.05～0.5M，扫描电压为-0.2～1.2V，扫描速率为50～500mVs-1，扫描圈数为5～50圈，浸泡30min～3h。步骤(3)中所使用的温度为20～50℃，细胞色素C标记青蒿素溶液为1～10mM，掩蔽10～30min，浸泡10～50min。步骤(4)中所述的三酸缓冲溶液pH为5.7～6.0，三酸浓度为0.1～1.0M。上述的方法制备得到的电化学传感器。本专利技术的效果是：本专利技术的青蒿素分子印迹传感器具备操作简单、选择性高、成本低等优点，采用光和电信号结合，可作为一种新型的分子印迹传感器用于生物样品和复杂体系中青蒿素的高效检测。本专利采用分子印迹技术，结合细胞色素C催化青蒿素与焦宁B荧光作用，选用细胞色素C催化青蒿素，使其与底物中的焦宁B产生荧光变化，从而检测出青蒿素在分子印迹传感器上的浓度变化。与现有技术相比，本专利技术的青蒿素分子印迹传感器具备操作简单、选择性高、成本低等优点，采用光和电信号结合，可作为一种新型的分子印迹传感器用于生物样品和复杂体系中青蒿素的高效检测。附图说明图1为本专利技术青蒿素分子印迹光电传感器的制备过程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1将玻碳电极用0.3μm和0.05μm的氧化铝膏磨光，然后将其放入蒸馏水和乙醛的混合溶液中超声清洗，取出后用氮气吹至干燥。将处理的玻碳电极浸入含有14μM青蒿素、0.075mM丙烯酰胺、0.75mM二甲基丙烯酸乙二醇酯、0.06mM偶氮二异丁腈和0.1M氯化钾的脱氧磷酸盐缓冲溶液中。在-0.2～1.2V范围内，扫描速率为100mVs-1，采用循环伏安法扫描7～10圈，直至扫描曲线稳定。将该电极用醋酸、甲醇的混合溶液浸泡1h，洗脱模版分子，即得青蒿素分子印迹电极。在25℃下，将制备的分子印迹电极浸入含4mM青蒿素的溶液中掩蔽空穴15min，然后将其放入含细胞色素C标记的青蒿素溶液中20min，再将其放入含青蒿素的溶液中发生竞争反应。将电极放入含K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]和氯化钾的电解质溶液进行循环伏安扫描，得到电信号的变化情况，再将电极放入含焦宁B和三酸(如磷酸、乙酸、硼酸，浓度均为0.4M)缓冲溶液(pH＝6.0)中，检测荧光化学信号变化情况。随溶液中细胞色素C标记的模版分子减少，底物焦宁B荧光减弱，可实现对青蒿素的光电化学检测，如图1所示。实施例2将玻碳电极用0.3μm和0.05μm的氧化铝膏磨光，然后将其放入蒸馏水和乙醛的混合溶液中超声清洗，取出后用氮气吹至干燥。将处理的玻碳电极浸入含有13.6μM青蒿素、0.065mM丙烯酰胺、0.78mM二甲基丙烯酸乙二醇酯、0.056mM偶氮二异丁腈和0.1M氯化钾的脱氧磷酸盐缓冲溶液中。在-0.2～1.2V范围内，扫描速率为100mVs-1，采用循环伏安法扫描10～15圈，直至扫描曲线稳定。将该电极用醋酸、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种青蒿素分子印迹光电化学传感器的制备方法，基于细胞色素C与焦宁B作用，具体的步骤如下：(1)在玻碳电极上电化学聚合出分子印迹聚合物膜，将模版分子洗脱得到印迹空穴；(2)将步骤(1)制备得到的印迹聚合物浸入含青蒿素的溶液中掩蔽印迹膜的空穴，然后放入含细胞色素C标记的模版分子溶液中，取代印迹空穴中的模版分子发生竞争反应，放入含铁氰化钾的电解质溶液中，观察到电信号变化；(3)随溶液中细胞色素C标记的模版分子减少，底物焦宁B荧光减弱，实现对青蒿素的光电化学检测。

【技术特征摘要】
1.一种青蒿素分子印迹光电化学传感器的制备方法，基于细胞色素C与焦宁B作用，具体的步骤如下：(1)在玻碳电极上电化学聚合出分子印迹聚合物膜，将模版分子洗脱得到印迹空穴；(2)将步骤(1)制备得到的印迹聚合物浸入含青蒿素的溶液中掩蔽印迹膜的空穴，然后放入含细胞色素C标记的模版分子溶液中，取代印迹空穴中的模版分子发生竞争反应，放入含铁氰化钾的电解质溶液中，观察到电信号变化；(3)随溶液中细胞色素C标记的模版分子减少，底物焦宁B荧光减弱，实现对青蒿素的光电化学检测。2.一种青蒿素分子印迹光电化学传感器的制备方法，其特征是：基于细胞色素C与焦宁B作用，具体的步骤如下：(1)玻碳电极的处理：将玻碳电极磨光，清洗后干燥；(2)青蒿素分子印迹电极的制备：将经过步骤(1)处理的玻碳电极浸入到含有青蒿素、丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯、偶氮二异丁腈和氯化钾的脱氧磷酸盐缓冲液中，采用循环伏安法扫描特定圈数，再将该电极用醋酸和甲醇的混合液浸泡后洗脱模版分子，即得青蒿素分子印迹电极；(3)分子印迹电极的掩蔽、孵化和竞争：将步骤(2)制备的分子印迹电极浸入到含青蒿素的溶液中掩蔽空穴，然后放入含细胞色素C标记的青蒿素溶液中浸泡，再将其放入含青蒿素的溶液中发生竞争反应；(4)青蒿素分子印迹传感器电信号和光信号的检测：将玻碳电极放入含有K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗花，郭慧君，桂日军，金辉，徐显朕，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东;37