本发明专利技术公开了基于分子印迹聚合物‑四氧化三铁电致化学发光传感器的制备方法及应用，特点是包括Fe3O4纳米晶体的制备步骤；在固定好的双口烧瓶中依次加入环己烷、TritonX‑100，Fe3O4‑NCs溶液、TEOS、氨水，搅拌反应2h后，再加入BPA模板分子乙腈溶液和3‑氨丙基三乙氧基硅烷，反应12h后，洗去便模板分子脱落得到的沉淀物即Fe3O4‑NCs‑MIPs的步骤；将Fe3O4‑NCs‑MIPs溶液、全氟磺酸乙醇溶液依次滴在玻碳电极表面得到工作电极Nafion/Fe3O4‑NCs‑MIPs/GCE的步骤；优点是具有良好的选择性、稳定性以及高灵敏度。
Preparation and application of electrochemiluminescence sensor based on molecularly imprinted polymer-ferrous oxide
The invention discloses a preparation method and application of electrochemiluminescence sensor based on molecularly imprinted polymer Fe3O4, which is characterized by the preparation steps of Fe3O4 nanocrystals; cyclohexane, Triton X 100, Fe3O4 NCs solution, TEOS, ammonia water are sequentially added into the fixed double-port flask, and after 2 hours of stirring reaction, the BPA template molecule acetonitrile solution and 3 aminopropyl Tris are added. Ethoxysilane, after 12 hours of reaction, washed off the precipitate of the template molecule, i.e. Fe3O4 NCs MIPs step; Fe3O4 NCs MIPs solution, perfluorosulfonic acid ethanol solution dropping on the surface of glassy carbon electrode in turn to obtain the working electrode Nafion / Fe3O4 NCs MIPs / GCE step; The advantages are good selectivity, stability and high sensitivity.
【技术实现步骤摘要】
基于分子印迹聚合物-四氧化三铁电致化学发光传感器的制备方法及应用
本专利技术涉及一种电致化学发光传感器，尤其是涉及一种基于分子印迹聚合物-四氧化三铁电致化学发光传感器的制备方法及应用。
技术介绍
双酚A，即4,4-二羟基二苯基丙烷(简称BPA)，是一种具有雌激素活性的环境内分泌干扰物质(endorsingdisruptingchemicals,EDCs)，对生态环境造成严重的污染与危害。双酚A是世界上使用最广泛的工业化合物之一，主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、橡胶防老剂、涂料等多种高分子材料和精细化工产品。双酚A的添加能使塑料制品具有无色透明、耐用轻巧及良好的防冲击性等特性，因此广泛应用于罐头食品和饮料的包装、奶瓶、水杯、牙齿填充物所用的密封胶、眼镜片等常见日用品制造中。双酚A在受热、日照等条件下会析出并迁移。动物实验发现，双酚A具有类雌激素的效果，低剂量也能使动物产生雌性早熟、雄性精子数下降、前列腺增长等作用。此外，有资料显示双酚A具有一定的胚胎毒性和致畸性，可明显增加动物卵巢癌、前列腺癌、白血病等癌症的发生。研究表明，BPA在大鼠模型实验中，经口半数致死剂量（LD50）为3250.0mg/kg；在小鼠模型实验中，经口半数致死剂量为2400.0mg/kg。人体摄入BPA的限量为1.0μg/kg.day。基于BPA对人体严重的危害作用，发展对其检测、监测技术具有重要的实际意义。目前，有关双酚A的检测方法主要集中在气相色谱、气相-质谱联用、液相色谱、液相-质谱联用、DNA适配体法、免疫层析法、毛细管电泳法等，这些方法尽管灵敏度较高、准确性好，但是需要对待测样品进行繁琐的预处理，所需仪器大都昂贵且庞大笨重，需要专业技术人员进行日常维护，存在耗时长、成本高、不适用于现场检测等诸多缺点。鉴于双酚A对人类及生态环境的严重破坏性以及当前检测技术的局限性，发展检测双酚A的技术十分必要。电致化学发光分析技术由于其背景干扰小、灵敏度高、线性范围宽、操作简便等优点被广泛应用于临床诊断、药物分析、环境监测等领域，但是现有的电致化学发光传感器存在发光强度及稳定性不足、灵敏度低的问题。分子印迹技术（Molecularlyimprintedtechnology，MIT）是模拟抗原-抗体特异性识别机制，通过制备的分子印迹聚合物（molecularlyimprintedpolymers，MIPs）对模板分子实现特异性识别和选择性吸附的仿生技术。和抗体相比，MIPs具有耐高温、高压、酸碱、有机溶剂、不易被生物降解等优点，具有较好的稳定性、机械强度、易保存，并且有重复使用的潜力。但是，目前国内外还没有公开基于分子印迹聚合物-四氧化三铁电致化学发光传感器的制备方法及应用的相关研究报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有良好的选择性、稳定性以及高灵敏度的基于分子印迹聚合物-四氧化三铁电致化学发光传感器的制备方法及应用。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于分子印迹聚合物-四氧化三铁电致化学发光传感器的制备方法，具体步骤如下：（1）Fe3O4纳米晶体（Fe3O4-NCs）的制备A．制备油酸铁前驱液：称取2.53g的FeCl3·6H2O溶于25mL的二次水中；取8.86mL的油酸溶于32mL的乙醇中；将上述两溶液混合加入到三口烧瓶中，在70℃下搅拌4小时，溶液分为两层，将包含油酸铁复合物的上层用去离子水在分液漏斗中洗涤3次，然后真空条件下脱除正己烷，得到蜡状固体即为油酸铁复合物；B．将1mL的油酸铁复合物，3mL的正三辛胺（TOA）溶解于8mL的十八烯（ODE）中，将混合液放入在三口烧瓶中，在100℃下抽真空1小时，然后在氮气保护条件下，将反应温度以每分钟10℃的速率升至320℃，反应0.5h，得到Fe3O4-NCs原溶液；C．在Fe3O4-NCs原溶液中分别加入20mL的氯仿和20mL的乙醇，于3000g离心10min，去除上清液后，将沉淀重新分散至氯仿中，得到Fe3O4-NCs溶液；（2）Fe3O4-NCs-MIPs的制备在固定好的双口烧瓶中依次加入37.5mL环己烷、9.0mLTritonX-100，于300r/min下搅拌15min后，在合成体系中依次加入100.0μL，浓度为20mg/mL的Fe3O4-NCs溶液、250.0μLTEOS、500.0μL质量浓度为25%的氨水，搅拌反应2h后，再加入550.0μL25.0mg/mL的BPA模板分子乙腈溶液和114.0μL的3-氨丙基三乙氧基硅烷，反应12h后；将双口烧瓶里混合反应液取出并加入50mL丙酮中止反应，静置40min后，于9000r/min高速离心10min，离心结束去除上清液，取沉淀加入30.0mL超纯水，超声分散均匀，于9000r/min高速离心20min，离心结束后去除上清液；取沉淀加入30.0mL由乙醇和乙腈按体积比8：2组成的混合溶液，超声分散均匀，静置40min以便模板分子脱落，之后于9000r/min高速离心15min，去除上清液后，取沉淀加入30.0mL由乙醇和乙腈按体积比8：2组成的混合溶液，超声分散均匀，静置40min以便模板分子脱落，之后于9000r/min高速离心15min，去除上清液，将最终得到的沉淀物即Fe3O4-NCs-MIPs，室温氮吹干燥，称量并溶于乙醇定容、备用；（3）修饰工作电极的制备将玻碳电极用粒径为0.05~0.07μm的Al2O3进行打磨抛光，用超纯水冲洗去除表面污物后超声10min清洗电极表面，取出电极，室温下晾干备用；将制备好的Fe3O4-NCs-MIPs溶液超声2min，涡旋5min之后，吸取5.0μL分散均匀的Fe3O4-NCs-MIPs滴在玻璃碳电极表面，室温晾干后再滴5.0μL体积浓度为的1%的全氟磺酸溶液，室温自然晾干，在电极表面形成分子印迹薄膜层即得到Nafion/Fe3O4-NCs-MIPs/GCE，即基于分子印迹聚合物-四氧化三铁电致化学发光传感器。步骤（3）中所述的Fe3O4-NCs-MIPs溶液浓度为20.0mg/mL。上述基于分子印迹聚合物-四氧化三铁电致化学发光传感器检测双酚A的方法，具体步骤如下：以基于分子印迹聚合物-四氧化三铁电致化学发光传感器为工作电极，铂丝电极为辅助电极，Ag/AgCl为参比电极，使用MPI-E型电致化学发光系统进行电致化学发光分析；体系条件：PBS缓冲液浓度为60mM，pH为10.0，鲁米诺浓度为0.6mM；仪器条件：光电倍增管负高压600V，扫描速率100mV/s，电位范围-0.6~+1.0V，然后在电解池中加入待测双酚A溶液，对其体系进行电化学发光测试，根据电化学发光强度与双酚A浓度的定量关系，确定待测样品中双酚A的浓度。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术首次公开了基于分子印迹聚合物-四氧化三铁电致化学发光传感器制备方法及其应用，该传感器基于Nafion/Fe3O4-NCs-MIPs/GCE复合材料的检测双酚A的电致化学发光传感器，其以磁性Fe3O4纳米晶体（Fe3O4-NCs）为催化剂，全氟磺酸（nafion）为成膜剂，玻璃碳电极（GCE，3mm）为工作电极，制备Nafion/Fe3O4-NCs-MIPs/GCE修饰电极。由于Fe3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于分子印迹聚合物‑四氧化三铁电致化学发光传感器的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）Fe3O4纳米晶体的制备A．制备油酸铁前驱液：称取2.53g的FeCl3·6H2O溶于25mL的二次水中；取8.86mL的油酸溶于32mL的乙醇中；将上述两溶液混合加入到三口烧瓶中，在70℃下搅拌4小时，溶液分为两层，将包含油酸铁复合物的上层用去离子水在分液漏斗中洗涤3次，然后真空条件下脱除正己烷，得到蜡状固体即为油酸铁复合物；B．将1mL的油酸铁复合物，3mL的正三辛胺溶解于8mL的十八烯中，将混合液放入在三口烧瓶中，在100℃下抽真空1小时，然后在氮气保护条件下，将反应温度以每分钟10℃的速率升至 320℃，反应0.5h，得到 Fe3O4‑NCs原溶液；C．在Fe3O4‑NCs原溶液中分别加入20mL的氯仿和20mL的乙醇，于3000 g离心10 min，去除上清液后，将沉淀重新分散至氯仿中，得到Fe3O4‑NCs溶液；（2）Fe3O4‑NCs‑MIPs的制备在固定好的双口烧瓶中依次加入37.5mL环己烷、9.0mL TritonX‑100，于300r/min下搅拌15min后，在合成体系中依次加入100.0μL，浓度为20mg/mL 的Fe3O4‑NCs溶液、250.0μLTEOS、500.0μL质量浓度为25%的氨水，搅拌反应2h后，再加入550.0μL 25.0mg/mL的BPA模板分子乙腈溶液和114.0μL的3‑氨丙基三乙氧基硅烷，反应12h后；将双口烧瓶里混合反应液取出并加入50mL丙酮中止反应，静置40min后，于9000r/min高速离心10min，离心结束去除上清液，取沉淀加入30.0mL超纯水，超声分散均匀，于9000r/min高速离心20min，离心结束后去除上清液；取沉淀加入30.0mL由乙醇和乙腈按体积比8：2组成的混合溶液，超声分散均匀，静置40min以便模板分子脱落，之后于9000r/min高速离心15min，去除上清液后，取沉淀加入30.0mL由乙醇和乙腈按体积比8：2组成的混合溶液，超声分散均匀，静置40min以便模板分子脱落，之后于9000r/min高速离心15min，去除上清液，将最终得到的沉淀物即Fe3O4‑NCs‑MIPs，室温氮吹干燥，称量并溶于乙醇定容、备用；（3）修饰工作电极的制备将玻碳电极用粒径为0.05~0.07μm的Al2O3进行打磨抛光，用超纯水冲洗去除表面污物后超声10min清洗电极表面，取出电极，室温下晾干备用；将制备好的Fe3O4‑NCs‑MIPs溶液超声2min，涡旋5min之后，吸取5.0μL分散均匀的Fe3O4‑NCs‑MIPs滴在玻璃碳电极表面，室温晾干后再滴5.0μL体积浓度为的1%的全氟磺酸溶液，室温自然晾干，在电极表面形成分子印迹薄膜层即得到Nafion/Fe3O4‑NCs‑MIPs/GCE，即基于分子印迹聚合物‑四氧化三铁电致化学发光传感器。...
【技术特征摘要】
1.一种基于分子印迹聚合物-四氧化三铁电致化学发光传感器的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）Fe3O4纳米晶体的制备A．制备油酸铁前驱液：称取2.53g的FeCl3·6H2O溶于25mL的二次水中；取8.86mL的油酸溶于32mL的乙醇中；将上述两溶液混合加入到三口烧瓶中，在70℃下搅拌4小时，溶液分为两层，将包含油酸铁复合物的上层用去离子水在分液漏斗中洗涤3次，然后真空条件下脱除正己烷，得到蜡状固体即为油酸铁复合物；B．将1mL的油酸铁复合物，3mL的正三辛胺溶解于8mL的十八烯中，将混合液放入在三口烧瓶中，在100℃下抽真空1小时，然后在氮气保护条件下，将反应温度以每分钟10℃的速率升至320℃，反应0.5h，得到Fe3O4-NCs原溶液；C．在Fe3O4-NCs原溶液中分别加入20mL的氯仿和20mL的乙醇，于3000g离心10min，去除上清液后，将沉淀重新分散至氯仿中，得到Fe3O4-NCs溶液；（2）Fe3O4-NCs-MIPs的制备在固定好的双口烧瓶中依次加入37.5mL环己烷、9.0mLTritonX-100，于300r/min下搅拌15min后，在合成体系中依次加入100.0μL，浓度为20mg/mL的Fe3O4-NCs溶液、250.0μLTEOS、500.0μL质量浓度为25%的氨水，搅拌反应2h后，再加入550.0μL25.0mg/mL的BPA模板分子乙腈溶液和114.0μL的3-氨丙基三乙氧基硅烷，反应12h后；将双口烧瓶里混合反应液取出并加入50mL丙酮中止反应，静置40min后，于9000r/min高速离心10min，离心结束去除上清液，取沉淀加入30.0mL超纯水，超声分散均匀，于9000r/min高速离心20min，离心结束后去除上清液；取沉淀加入30.0mL由乙醇和乙腈按体积比8：2组成的混合溶液，超声分散均匀，静置40min以便模板分子...
【专利技术属性】
技术研发人员：史西志，柴继业，孙爱丽，徐锦锦，刘晨曦，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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