本发明专利技术公开了一种基于复合膜修饰电极的苯乙醇胺A(PEA‑A)检测方法，所述方法包括制备Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子、制备AB‑GO复合纳米材料、制备Fe3O4@SiO2/AB‑GO/GCE复合膜修饰电极和苯乙醇胺A检测等步骤。结果表明，Fe3O4@SiO2/GO‑AB/GCE对PEA‑A表现出良好的电催化氧化还原特性。在0.10mol/L的PBS缓冲溶液(pH＝6.5)中，该修饰电极的响应峰电流与PEA‑A的浓度存在良好的线性关系，线性范围为1.0～1000nmol/L，检出限为0.12nmol/L(S/N＝3)。该电极具有良好的重现性、稳定性和抗干扰能力。将该电极用于猪血清和猪尿液样品中PEA‑A的测定，回收率分别为96.0％～110.0％和93.8％～104.7％，说明该电极在健康养殖生化检测领域有重要的应用价值。
A Detection Method and Sensor for Phenylethanolamine A Based on Composite Membrane Modified Electrode
【技术实现步骤摘要】
一种基于复合膜修饰电极的苯乙醇胺A检测方法及传感器
本专利技术属于化学/生物传感
，具体涉及一种基于复合膜修饰电极的苯乙醇胺A检测方法及传感器。
技术介绍
苯乙醇胺(Phenylethanolamine，PEA)是一种天然的β3-肾上腺素受体激动剂；而苯乙醇胺A(PhenylethanolamineA，PEA-A)，是一种功能化的β-受体激动剂，是莱克多巴胺合成过程中的副产物，因不容易被检测出来而常常被忽视，近年来其常被非法用于动物(家禽、猪、牛等)的饲料添加剂，以促进动物胴体生长和提高瘦肉率，所以又称为“变种瘦肉精”。由于瘦肉精能在动物体内富集，人类在长期或大量食用含有β-受体激动剂的肉制品等副产品后会导致毒副作用，比如心悸、肌肉震颤、心神困惑等病症。在体育比赛中，β-受体兴奋剂药曾被非法用于增强体育运动员的肌肉，从而达到提高比赛成绩的效果。因此，国际奥委会已将其指定为禁用药物。另外我国农业部、卫生部和国药监督管理局也已在2010年颁布的第1519号公告《禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录》中明确禁止使用瘦肉精等β-受体激动剂。因此，开发一种快速、灵敏的检测变种瘦肉精PEA-A含量的方法，在动物养殖和食药领域具有重要的意义。目前已有多种方法用于检测PEA-A，如酶联免疫吸附法、表面増强拉曼散射免疫层析分析法，液相色谱串联质谱分析、荧光免疫层析分析法等，这些方法存在样品前处理复杂、仪器昂贵、操作繁琐、灵敏度较低等缺点。而电化学传感器具有制备工艺简单、易于操作、选择性好和灵敏度高等优点，已成为国内外学者的研究热潮。其中，Lai等(2013)制备了Nafion/金纳米粒子-多壁碳纳米管(Nafion/AuNPs-MWCNTs)纳米复合材料修饰的玻碳电极(GCE)，采用线性扫描伏安法(LSV)，该电极对PEA-A具有良好的选择性和的稳定性，检测下限为5.0nmol/L。Li等(2015)制备了基于还原氧化石墨烯/聚离子液体(rGO/PIL)修饰玻碳电极，该传感器对PEA-A有较高的催化活性和良好的重现性，使用差分脉冲伏安法(DPV)，检测下限为2.0nmol/L。此外，一些新型纳米材料如基于金属有机框架结构的分子印迹聚合物(MOFs-MIP)复合膜修饰金电极的电化学传感器，对PEA-A有很高的灵敏度；二维六角形氮化硼/功能化多壁碳纳米管(2D-hBN/f-MWCNTs)纳米复合材料修饰玻碳电极对PEA-A具有良好的选择性和电催化氧化活性。因此，为了提高PEA-A电化学传感器的检测灵敏度、选择性和稳定性，改进电极修饰材料的电化学性能和催化性能是关键因素。近年来，Fe3O4磁性纳米微球是应用较为广泛的微型磁性材料之一。Fe3O4磁性颗粒具有特殊的磁性效应、较大的比表面积、优异的导电性、表面可修饰性等优点，已经在锂离子电池、电化学传感器、环境污染处理、细胞分离、药物运输、医疗诊断等领域得到了广泛的应用。但是由于Fe3O4存在永久团聚性，容易被氧化，因此常对其表面进行改性和功能化修饰，形成性能更加优越的核壳结构微球。二氧化硅是一种化学性质稳定的的无机分子，具有很好的生物兼容性和无毒性，可以作为壳包裹在Fe3O4纳米粒子表面，形成Fe3O4@SiO2磁性核壳微球，既可以防止Fe3O4团聚和氧化，又同时具有良好的导电性和催化性，在电化学领域具有优越的性能与应用前景。氧化石墨烯(Grapheneoxide，GO)是一种由sp2杂化的碳原子排列组成的二维芳香片层碳纳米材料，具有比表面积大、导电性强、稳定性好等优点，是一种极具潜力的电化学修饰材料，可应用于电化学传感器。然而由于GO表面呈褶皱纸状，容易团聚在一起，可能会削弱GO的电化学性能，因此可以对GO的表面进行功能化，以改善其电化学性能。乙炔黑(AB)是一种导电性高、稳定性和吸附性好的碳纳米材料，可以通过π-π键的作用，与氧化石墨烯结合，不仅可以阻止GO团聚，还可以进一步提高GO的导电性等性能。但是迄今为止，基于Fe3O4@SiO2核壳纳米粒子负载于AB-GO碳纳米复合膜的电化学修饰传感器用于苯乙醇胺A(PEA-A)的检测尚无报道。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的不足，提供一种基于复合膜修饰电极的苯乙醇胺A检测方法及传感器。为了达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：所述基于复合膜修饰电极的苯乙醇胺A检测方法包括如下步骤：(1)制备Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子：a)制备Fe3O4磁性纳米粒子：采用水热合成法制备Fe3O4磁性纳米粒子；b)制备Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子：将步骤a)制备好的Fe3O4磁性纳米粒子加入HCl中超声处理后，分离得到黑色固体，洗净；然后将黑色固体均匀的分散在C2H5OH、超纯水和NH3·H2O的混合液中，再加入Si(OC2H5)4，于室温下搅拌反应4～8h，分离得到Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子，依次用C2H5OH和超纯水清洗，干燥后备用；其中，所述HCl的浓度为0.08～0.12mol/L，所述C2H5OH、超纯水和NH3·H2O的混合液中C2H5OH、超纯水和NH3·H2O的体积比为(75～85)：(15～25)：1，所述Fe3O4磁性纳米粒子与Si(OC2H5)4的质量比为(0.08～0.12)：(0.025～0.035)；(2)制备AB-GO复合纳米材料：a)将GO加入到无水乙醇中超声分散均匀，得到浓度为0.5～2.0mg/mL的GO溶液；b)将AB加入到羧甲基纤维素钠和无水乙醇的混合液中超声分散，得到浓度为1.5～4.5mg/mL的AB溶液；c)将步骤(2)中步骤a)所得的GO溶液和步骤(2)中步骤b)所得的AB溶液混合超声4～8h，得到AB-GO复合纳米材料的分散液；所述GO溶液和AB溶液的体积比为1:1；(3)制备Fe3O4@SiO2/AB-GO/GCE复合膜修饰电极：对玻碳电极表面进行抛光，超声洗净后晾干，将AB-GO复合纳米材料的分散液滴涂于玻碳电极表面，然后将Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子溶液滴涂于表面已涂有AB-GO的玻碳电极上，晾干后即得Fe3O4@SiO2/AB-GO/GCE复合膜修饰电极；所述Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子溶液中Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子的浓度为0.5～2.0mg/mL；(4)以Fe3O4@SiO2/AB-GO/GCE复合膜修饰电极为工作电极，以银/氯化银电极作为参比电极，以铂丝电极作为对电极，构成三电极体系；然后采用示差脉冲伏安法考察苯乙醇胺A在不同修饰电极上的电化学行为，并对不同浓度的苯乙醇胺A进行测试，绘制工作标准曲线，再采用标准加入法对待测样品中的苯乙醇胺A进行检测。优选地，所述水热合成法制备Fe3O4磁性纳米粒子的过程为：将FeCl3·6H2O和CH3COONa加入(CH2OH)2中，在磁力搅拌下超声分散25～35min后，得到均匀的黄色透明溶液；将黄色溶液转移到聚四氟乙烯高压反应釜中，密封，在200℃下反应6～10h，待高压釜冷却至室温后，在磁力作用下进行固液分离，得到黑色磁性颗粒，将黑色磁性颗粒用乙醇和超纯水分别清洗后干燥，即得Fe3O4磁性纳米粒子；其中，所述FeCl3·6H2O、CH3COONa、(CH2OH)2的比例为(1～2)g：(3～本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于复合膜修饰电极的苯乙醇胺A检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)制备Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子：a)制备Fe3O4磁性纳米粒子：采用水热合成法制备Fe3O4磁性纳米粒子；b)制备Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子：将步骤a)制备好的Fe3O4磁性纳米粒子加入HCl中超声处理后，分离得到黑色固体，洗净；然后将黑色固体均匀的分散在C2H5OH、超纯水和NH3·H2O的混合液中，再加入Si(OC2H5)4，于室温下搅拌反应4～8h，分离得到Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子，依次用C2H5OH和超纯水清洗，干燥后备用；其中，所述HCl的浓度为0.08～0.12mol/L，所述C2H5OH、超纯水和NH3·H2O的混合液中C2H5OH、超纯水和NH3·H2O的体积比为(75～85)：(15～25)：1，所述Fe3O4磁性纳米粒子与Si(OC2H5)4的质量比为(0.08～0.12)：(0.025～0.035)；(2)制备AB‑GO复合纳米材料：a)将GO加入到无水乙醇中超声分散均匀，得到浓度为0.5～2.0mg/mL的GO溶液；b)将AB加入到羧甲基纤维素钠和无水乙醇的混合液中超声分散，得到浓度为1.5～4.5mg/mL的AB溶液；c)将步骤(2)中步骤a)所得的GO溶液和步骤(2)中步骤b)所得的AB溶液混合超声4～8h，得到AB‑GO复合纳米材料的分散液；所述GO溶液和AB溶液的体积比为1:1；(3)制备Fe3O4@SiO2/AB‑GO/GCE复合膜修饰电极：对玻碳电极表面进行抛光，超声洗净后晾干，将AB‑GO复合纳米材料的分散液滴涂于玻碳电极表面，然后将Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子溶液滴涂于表面已涂有AB‑GO的玻碳电极上，晾干后即得Fe3O4@SiO2/AB‑GO/GCE复合膜修饰电极；所述Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子溶液中Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子的浓度为0.5～2.0mg/mL；(4)以Fe3O4@SiO2/AB‑GO/GCE复合膜修饰电极为工作电极，以银/氯化银电极作为参比电极，以铂丝电极作为对电极，构成三电极体系；然后采用示差脉冲伏安法考察苯乙醇胺A在不同修饰电极上的电化学行为，并对不同浓度的苯乙醇胺A进行测试，绘制工作标准曲线，再采用标准加入法对待测样品中的苯乙醇胺A进行检测。...
【技术特征摘要】
1.一种基于复合膜修饰电极的苯乙醇胺A检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)制备Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子：a)制备Fe3O4磁性纳米粒子：采用水热合成法制备Fe3O4磁性纳米粒子；b)制备Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子：将步骤a)制备好的Fe3O4磁性纳米粒子加入HCl中超声处理后，分离得到黑色固体，洗净；然后将黑色固体均匀的分散在C2H5OH、超纯水和NH3·H2O的混合液中，再加入Si(OC2H5)4，于室温下搅拌反应4～8h，分离得到Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子，依次用C2H5OH和超纯水清洗，干燥后备用；其中，所述HCl的浓度为0.08～0.12mol/L，所述C2H5OH、超纯水和NH3·H2O的混合液中C2H5OH、超纯水和NH3·H2O的体积比为(75～85)：(15～25)：1，所述Fe3O4磁性纳米粒子与Si(OC2H5)4的质量比为(0.08～0.12)：(0.025～0.035)；(2)制备AB-GO复合纳米材料：a)将GO加入到无水乙醇中超声分散均匀，得到浓度为0.5～2.0mg/mL的GO溶液；b)将AB加入到羧甲基纤维素钠和无水乙醇的混合液中超声分散，得到浓度为1.5～4.5mg/mL的AB溶液；c)将步骤(2)中步骤a)所得的GO溶液和步骤(2)中步骤b)所得的AB溶液混合超声4～8h，得到AB-GO复合纳米材料的分散液；所述GO溶液和AB溶液的体积比为1:1；(3)制备Fe3O4@SiO2/AB-GO/GCE复合膜修饰电极：对玻碳电极表面进行抛光，超声洗净后晾干，将AB-GO复合纳米材料的分散液滴涂于玻碳电极表面，然后将Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子溶液滴涂于表面已涂有AB-GO的玻碳电极上，晾干后即得Fe3O4@SiO2/AB-GO/GCE复合膜修饰电极；所述Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子溶液中Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子的浓度为0.5～2.0mg/mL；(4)以Fe3O4@SiO2/AB-GO/GCE复合膜修饰电极为工作电极，以银/氯化银电极作为参比电极，以铂丝电极作为对电极，构成三电极体系；然后采用示差脉冲伏安法考察苯乙醇胺A在不同修饰电极上的电化学行为，并对不同浓度的苯乙醇胺A进行测试，绘制工作标准曲线，再采用标准加入法对待测样品中的苯乙醇胺A进行检测。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水热合成法制备Fe3O4磁性纳米粒子的过程为：将FeCl3·6H2O和CH3COONa加入(CH2O...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹忠，何军意，李雨晴，唐彤雨，毛先辉，朱钦，肖忠良，龙姝，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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