一种用于沙丁胺醇定量检测的分子印迹型电化学传感器及其制备方法技术

技术编号:14340386 阅读:40 留言:0更新日期:2017-01-04 12:45
本发明专利技术涉及电分析化学技术领域,具体公开了一种用于沙丁胺醇定量检测的分子印迹型电化学传感器及其制备方法。所述制备方法,包含如下步骤:S1~S4.制备N‑RGO;S5.取N‑RGO在水中超声分散,然后加入葡萄糖形成溶液A;S6.将NH3·H2O溶液加入到硝酸银溶液中,形成溶液B;S7.将溶液B和溶液A混合,搅拌,然后陈化,经离心、洗涤、干燥得Ag‑N‑RGO纳米复合材料;S8.取Ag‑N‑RGO纳米复合材料分散于有机溶剂中,然后涂覆在工作电极的表面,得Ag‑N‑RGO修饰电极;S9.将Ag‑N‑RGO修饰电极置于含邻苯二胺和沙丁胺醇的PBS缓冲溶液中进行循环伏安法扫描;S10.将经步骤S9处理过的电极除去聚合膜中的沙丁胺醇,得到MIP/Ag‑N‑RGO印迹电极。所述的化学电极或化学传感器具有极低的检出限以及良好的稳定性、抗干扰性和重现性。

一种用于沙丁胺醇定量检测的分子印迹型电化学传感器及其制备方法

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电分析化学
,具体涉及一种用于沙丁胺醇定量检测的分子印迹型电化学传感器及其制备方法
技术介绍
沙丁胺醇化学名称为1-(4-羟基-3-羟甲基苯基)-2-(叔丁氨基)乙醇,又称舒喘灵、柳丁胺醇、咳宁,它是一种具有选择性的β-肾上腺素受体兴奋剂。沙丁胺醇可通过对羟基苯乙酮经氯甲基化、酯化等一系列化学反应制得,其主要用于支气管哮喘、喘息性支气管炎、肺气肿和慢性充血性心肾衰竭,药理作用是通过有效抑制组胺致过敏性物质的释放,防止支气管痉挛、肺气肿等。沙丁胺醇还可促进动物生长,使动物体内的营养成分由脂肪组织向肌肉组织转化,因此还被称之为“瘦肉精”。由于沙丁胺醇会在动物组织中残留,可通过食物链进入人体,会导致头痛、头晕、失眠等症状,还有肌肉和手指颤抖、心悸、血压波动等不良反应发生,对人体健康造成严重影响。因此,为保障食品安全和人类身心健康,非常有必要建立一种快速、简便的沙丁胺醇检测方法。目前用于沙丁胺醇测定的主要方法有色谱法、化学发光法、荧光法和酶联免疫法等。但是这些方法或仪器价格昂贵,或分析过程繁琐或检测灵敏度较低,无法进行现场快速分析和连续在线监测。而电化学传感方法因为其灵敏度高、响应快、成本低和设备简单等优点被广泛应用。电化学传感器中的工作电极未经修饰直接使用会导致被分析物的电化学响应弱,分析灵敏度不高。如文献报道的在DNA作用下裸玻碳电极上沙丁胺醇的检出限为511nm(WangY,NiY,KokotS,AnalyticalBiochemistry,419(2011)76–80),在碳纳米管修饰电极和壳聚糖/多壁碳纳米管修饰电极上沙丁胺醇的检出限分别为100nm(LinKC,HongCP,ChenSM,SensorsandActuatorsB177(2013)428–436)和86nm(CaoZ,ZhaoTY,DaiYM,LongS,GuoXC,YangRH,Sensorletters(2011)1985–1989)。尽管电极经过常规碳纳米材料修饰后检出限有所降低,但考虑到电化学方法的灵敏性,这些检出限仍有进一步降低的空间。另外,传统化学修饰电极在实际样品检测中容易受到其它电活性物质的干扰,导致其选择性降低。因此,发展一种既能提高传感器灵敏度,也能提高其选择性的方法尤为重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,为了克服现有技术中存在的上述不足,提供一种用于沙丁胺醇定量检测的分子印迹型电化学传感器及其制备方法。本专利技术所要解决的上述技术问题,通过以下技术方案予以实现:一种用于沙丁胺醇定量检测的分子印迹型电极的制备方法,其特征在于,包含如下步骤:S1.将氧化石墨烯分散在水中,得分散液,氧化石墨烯和水的用量比为1mg:1~3mL;S2.将分散液的pH值调至9~11,然后在搅拌条件下加入尿素形成混合液,尿素的加入质量为步骤S1中所述氧化石墨烯质量的80~150倍;S3.将上述混合液在15~30℃下搅拌20~50min后,加热至100~130℃反应8~16h;S4.将步骤S3得到的反应液冷却后离心取沉淀,洗涤、干燥后得氮掺杂还原氧化石墨烯(N-RGO);S5.取氮掺杂还原氧化石墨烯在水中超声分散,然后加入葡萄糖形成溶液A,所述的氮掺杂还原氧化石墨烯、水和葡萄糖的用量比为1~3mg:1~3mL:10~30mg;S6.将NH3·H2O溶液加入到硝酸银溶液中,先出现沉淀,继续加入NH3·H2O溶液直至沉淀消失得到银氨溶液(Ag(NH3)2OH溶液),形成溶液B,所述的NH3·H2O的浓度为0.3~0.4mol/L,硝酸银溶液的浓度为0.03~0.05mol/L;S7.将溶液B和溶液A混合,搅拌反应0.5~2h,然后陈化3~6h,经离心、洗涤、干燥得银/氮共掺杂还原氧化石墨烯(Ag-N-RGO)纳米复合材料,所述溶液B和溶液A的体积比为1:1~3;S8.取银/氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料分散于有机溶剂中,然后涂覆在工作电极的表面,得银/氮共掺杂还原氧化石墨烯修饰电极(Ag-N-RGO修饰电极),所述的银/氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料与有机溶剂的用量比为1mg:1~2mL;S9.将银/氮共掺杂还原氧化石墨烯修饰电极置于含1.0~2.0mmol/L邻苯二胺和0.3~1.0mmol/L沙丁胺醇的PBS缓冲溶液中进行循环伏安法扫描;S10.将经步骤S9处理过的电极置于0.2~0.5mol/L的H2SO4溶液中进行循环伏安法扫描除去聚合膜中的沙丁胺醇,得银/氮共掺杂还原氧化石墨烯基印迹电极(MIP/Ag-N-RGO印迹电极),即所述的用于沙丁胺醇定量检测的分子印迹型电极。对于使用纳米复合材料制备测定具体某种化学成分含量的电极,则需要专利技术人根据具体待测定的化学物质的性质制备不同的纳米复合材料。制备出的电极对所要测定物质的检出限、灵敏度、稳定性和抗干扰性等效果的好坏主要由纳米复合材料的制备方法决定。纳米复合材料的制备方法主要包括原材料的选择、原材料的配比,以及各个步骤反应条件等。对于用作电极的纳米复合材料,其制备方法中原材料的选择、配比以及各个步骤反应条件的不同都会导致后续制备得到的电极电性能的巨大差异,从而导致检出限、灵敏度、稳定性和抗干扰性等效果的巨大差异。根据沙丁胺醇的特性,为得到具有高选择性和低检出限的沙丁胺醇检测电极,本专利技术专利技术人通过大量的实验,不断调整原料组成、配比以及制备过程中的工艺参数;制备得到粒径为10~30nm的Ag纳米粒子并成功将其均匀的锚钉在氮掺杂还原氧化石墨烯片层上,该工艺也成功克服了石墨烯片层容易团聚的现象,使得制备得到的Ag-N-RGO修饰电极具有优异的电化学响应性能,将具有特异识别性能的分子印迹膜进一步电聚合在该复合膜修饰电极上,得到MIP/Ag-N-RGO印迹电极,该电极可以显著降低样品中沙丁胺醇的检出限,以及提高检测的灵敏度、稳定性与抗干扰性。优选地,步骤S1中氧化石墨烯和水的用量比为1mg:2~3mL。最优选地,氧化石墨烯和水的用量比为1mg:2mL。优选地,步骤S2中尿素的加入质量为步骤S1中所述氧化石墨烯质量的100~150倍。最优选地,尿素的加入质量为步骤S1中所述氧化石墨烯质量的100倍。优选地,步骤S2中用质量分数为20~40%的NH3·H2O调节分散液的pH值至9~11。最优选地,用质量分数为30%的NH3·H2O调节分散液的pH值至10。优选地,步骤S3中所述的加热是在水热反应釜进行加热;加热至120~130℃反应10~14h。最优选地,加热至120℃反应12h。优选地,步骤S5中所述的氮掺杂还原氧化石墨烯、水和葡萄糖的用量比为1~2mg:1~2mL:20~30mg。最优选地,所述的氮掺杂还原氧化石墨烯、水和葡萄糖的用量比为1mg:1mL:21mg;步骤S6中所述的NH3·H2O的浓度为0.37mol/L,硝酸银溶液的浓度为0.04mol/L。优选地,步骤S7中所述溶液B和溶液A的体积比为1:2;搅拌反应1~2h,然后陈化5~6h。最优选地,搅拌反应1h,然后陈化5h。优选地,步骤S8中所述的银/氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料与有机溶剂的用量比为1mg:1mL;步骤S8中所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺。优选地本文档来自技高网
...
一种用于沙丁胺醇定量检测的分子印迹型电化学传感器及其制备方法

【技术保护点】
一种用于沙丁胺醇定量检测的分子印迹型电极的制备方法,其特征在于,包含如下步骤:S1.将氧化石墨烯分散在水中,得分散液,氧化石墨烯和水的用量比为1mg:1~3mL;S2.将分散液的pH值调至9~11,然后在搅拌条件下加入尿素形成混合液,尿素的加入质量为步骤S1中所述氧化石墨烯质量的80~150倍;S3.将上述混合液在15~30℃下搅拌20~50min后,加热至100~130℃反应8~16h;S4.将步骤3得到的反应液冷却后离心取沉淀,洗涤、干燥后得氮掺杂还原氧化石墨烯;S5.取氮掺杂还原氧化石墨烯在水中超声分散,然后加入葡萄糖形成溶液A,所述的氮掺杂还原氧化石墨烯、水和葡萄糖的用量比为1~3mg:1~3mL:10~30mg;S6.将NH3·H2O溶液加入到硝酸银溶液中,先出现沉淀,继续加入NH3·H2O溶液直至沉淀消失得到银氨溶液,形成溶液B,所述的NH3·H2O的浓度为0.3~0.4mol/L,硝酸银溶液的浓度为0.03~0.05mol/L;S7.将溶液B和溶液A混合,搅拌反应0.5~2h,然后陈化3~6h,经离心、洗涤、干燥得银/氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料,所述溶液B和溶液A的体积比为1:1~3;S8.取银/氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料分散于有机溶剂中,然后涂覆在工作电极的表面,得银/氮共掺杂还原氧化石墨烯修饰电极,所述的银/氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料与有机溶剂的用量比为1mg:1~2mL;S9.将银/氮共掺杂还原氧化石墨烯修饰电极置于含1.0~2.0mmol/L邻苯二胺和0.3~1.0mmol/L沙丁胺醇的PBS缓冲溶液中进行循环伏安法扫描;S10.将经步骤S9处理过的电极置于0.2~0.5mol/L的H2SO4溶液中进行循环伏安法扫描除去聚合膜中的沙丁胺醇,得银/氮共掺杂还原氧化石墨烯基印迹电极,即所述的用于沙丁胺醇定量检测的分子印迹型电极。...

【技术特征摘要】
1.一种用于沙丁胺醇定量检测的分子印迹型电极的制备方法,其特征在于,包含如下步骤:S1.将氧化石墨烯分散在水中,得分散液,氧化石墨烯和水的用量比为1mg:1~3mL;S2.将分散液的pH值调至9~11,然后在搅拌条件下加入尿素形成混合液,尿素的加入质量为步骤S1中所述氧化石墨烯质量的80~150倍;S3.将上述混合液在15~30℃下搅拌20~50min后,加热至100~130℃反应8~16h;S4.将步骤3得到的反应液冷却后离心取沉淀,洗涤、干燥后得氮掺杂还原氧化石墨烯;S5.取氮掺杂还原氧化石墨烯在水中超声分散,然后加入葡萄糖形成溶液A,所述的氮掺杂还原氧化石墨烯、水和葡萄糖的用量比为1~3mg:1~3mL:10~30mg;S6.将NH3·H2O溶液加入到硝酸银溶液中,先出现沉淀,继续加入NH3·H2O溶液直至沉淀消失得到银氨溶液,形成溶液B,所述的NH3·H2O的浓度为0.3~0.4mol/L,硝酸银溶液的浓度为0.03~0.05mol/L;S7.将溶液B和溶液A混合,搅拌反应0.5~2h,然后陈化3~6h,经离心、洗涤、干燥得银/氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料,所述溶液B和溶液A的体积比为1:1~3;S8.取银/氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料分散于有机溶剂中,然后涂覆在工作电极的表面,得银/氮共掺杂还原氧化石墨烯修饰电极,所述的银/氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料与有机溶剂的用量比为1mg:1~2mL;S9.将银/氮共掺杂还原氧化石墨烯修饰电极置于含1.0~2.0mmol/L邻苯二胺和0.3~1.0mmol/L沙丁胺醇的PBS缓冲溶液中进行循环伏安法扫描;S10.将经步骤S9处理过的电极置于0.2~0.5mol/L的H2SO4溶液中进行循环伏安法扫描除去聚合膜中的沙丁胺醇,得银/氮共掺杂还原氧化石墨烯基印迹电极,即所述的用于沙丁胺醇定量检测的分子印迹型电极。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中氧化石墨烯和水的用量比为1mg:2~3mL;最优选地,氧化石墨烯和水的用量比为1mg:2mL。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中尿素的加入质量为步骤S1中所述氧化石墨烯质量的100~150倍;步骤S2中用质量分数为20~40%的NH3·H2O调节分散液的pH值至9~11;最优选地,尿素的加入质量为步骤S1中所述氧化石墨烯质量的100倍;最优选地,用质量分数为30%的NH3·H2O调节分...

【专利技术属性】
技术研发人员:李俊华许志锋刘梦琴邓培红唐斯萍蒋剑波钱东贺灵芝
申请(专利权)人:衡阳师范学院
类型:发明
国别省市:湖南;43

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1