对2,4-二氯苯氧乙酸检测的抑制传感器的制备方法及其应用技术

一种对2,4‑二氯苯氧乙酸检测的抑制传感器的制备方法及其应用，先将磷酸钙微球分散于壳聚糖中，再将酶固定到磷酸钙微球上，最后将过氧化氢酶和磷酸钙微球复合物固定在玻碳电极上即得到本传感器，本发明专利技术的使用可克服传统检测2,4‑d的仪器价格昂贵，且需要复杂的样品前处理等缺点，大大降低了检测费用，更加简便快捷。

【技术实现步骤摘要】
对2,4-二氯苯氧乙酸检测的抑制传感器的制备方法及其应用
本专利技术涉及酶传感器的制备
，具体涉及一种基于过氧化氢酶固定在磷酸钙微球上结合流动注射对2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-d）检测的抑制传感器。
技术介绍
2,4-d（2,4-二氯苯氧乙酸）是一种主要的除草剂，曾作为用于研究微生物降解氯化芳香化合物的模型化合物，也是一种人工合成的植物激素，具有与生长素（IAA）相似的生理效应。2,4-二氯苯氧乙酸类除草剂，可用作植物生长调节，是用于诱导愈伤组织形成的常用的生长素类似物的一种。但是，如过多地使用2,4-d，由于其吸附性强，残留微量药剂会造成一定的危害，为了确定食品的安全性，人们通常对植物中的2,4-d含量进行检测分析。目前，检测2,4-d的方法主要有气相色谱、高效液相色谱、气质联用，这些方法具有复杂的样品前处理、昂贵的仪器、有毒的溶剂、以及需要经过专门培训的人才能操作等缺陷。
技术实现思路
本专利技术目的是提出一种可用于方便检测2,4-d的的抑制传感器。本专利技术包括以下步骤：1）超声条件下，将磷酸钙微球分散于壳聚糖中，取得磷酸钙的壳聚糖溶液；2）以去离子水溶解过氧化氢酶，取得酶溶剂；3）将磷酸钙的壳聚糖溶液与酶溶剂混合，静置反应24±5小时，取得过氧化氢酶和磷酸钙微球复合材料；4）将过氧化氢酶和磷酸钙微球复合材料滴涂于洁净的玻碳电极表面，于4℃冻干。抑制传感器由于仪器相对实惠、样品不要复杂的前处理、操作简单等特点，受到越来越多的关注，研究(L.M.C.D.J.WORT,theeffectof2,4-dichlorophenoxyaceticacidOnphosphorylase,phosphatase,a.mylase,Catalase,andperoxidaseactivityInwheat,PlantPhysiol,28(1953)135-9）表明，2,4-d对小麦中的过氧化氢酶具有抑制作用，因此将过氧化氢酶固定在磷酸钙微球上结合流动注射根据2,4-d对过氧化氢酶的抑制作用进行2,4-d的检测具有非常重要的意义。进一步地，本专利技术所述磷酸钙微球和过氧化氢酶的混合质量比为0.5～1∶1。使抑制率达到最大，比例太低，即磷酸钙微球太少，则固定的过氧化氢酶就少，进而抑制率低，而比例太大，即磷酸钙微球太多，则阻碍了电子传递，抑制率也降低。所述磷酸钙的壳聚糖溶液中磷酸钙的浓度为5mg/mL，使磷酸钙较好的分散于壳聚糖中。所述酶溶剂中过氧化氢酶的浓度为8mg/mL。此时，酶活力最大，浓度太低时，酶活力也低．浓度过大时，酶分子活性部位被掩盖，酶活力下降，而且加酶量过大也会出现包埋不稳定，酶容易泄露，导致酶活力下降．即最佳加酶量为8mg/mL。此外，本专利技术还提出了以上传感器应用于对2,4-二氯苯氧乙酸浓度的检测。检测方法包括以下步骤：1）将所述传感器固定于流动电化学池中；2）将磷酸缓冲溶液以3mL/min的速度注入流动电化学池中，采用电流-时间曲线方法检测，直到电流与时间关系曲线中电流基线走平；3）将磷酸缓冲溶液和过氧化氢组成的混合溶液以3mL/min的速度注入上述流动电化学池中直到峰电流稳定后，将磷酸缓冲溶液以3mL/min的速度注入上述流动电化学池中，直到电流与时间关系曲线中基线再次走平，取得初始峰电流；4）将磷酸缓冲溶液、过氧化氢和多组已知2,4-d浓度的试样组成的混合溶液以3mL/min的速度依次注入上述电化学池中直到峰电流稳定后，再将磷酸缓冲溶液以3mL/min的速度注入上述流动电化学池中，直到电流与时间关系曲线中基线再次走平，分别取得加入已知2,4-d浓度的试样后的峰电流I；5）依据公式计算各已知2,4-d浓度的试样的抑制率：；6）制作抑制率和2,4-d浓度的线性关系图；7）先将磷酸缓冲溶液、过氧化氢和待测试样组成的混合溶液以3mL/min的速度注入电化学池中直到电流-时间曲线方法检测中峰电流稳定后，再将磷酸缓冲溶液以3mL/min的速度注入流动电化学池中，直到电流与时间关系曲线中电流基线走平，测试取得待测试样的峰电流Ix和待测试样的抑制率Inhx；由抑制率和2,4-d浓度的线性关系图查找取得待测试样的2,4-d浓度值。当通入过氧化氢和磷酸缓冲溶液的混合溶液时出现一个峰电流，加入2,4-d后，2,4-d能抑制过氧化氢酶的活性，使峰电流减小，随着2,4-d含量的增加抑制率逐渐增大，利用抑制率和2,4-d溶度的线性关系，可实现对2,4-d的检测。本专利技术以磷酸钙微球作为载体，将过氧化氢酶吸附到磷酸钙微球上，壳聚糖包裹吸附了过氧化氢酶的磷酸钙微球，防止其从电极的表面脱落。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术使用了过氧化氢酶，利用其高效催化过氧化氢的性质，另一方面磷酸钙微球具有高的比表面积，能够作为界面上的固定载体，固定更多的过氧化氢酶，从而构造更高效的传感器界面，此外，磷酸钙微球具有生物相容性好，原料易得，成本低廉等特点2、本专利技术使用流动注射系统使得检测更加简便快捷。另外，本专利技术电流-时间曲线方法检测时，电压值设置为-0.35V。该设置时，过氧化氢酶的活性最大。附图说明图1为采用本专利技术传感器制作的抑制率和2,4-d浓度的线性关系图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。一、传感器制备步骤：1、取10.0mg磷酸钙微球分散于2mL0.5wt%壳聚糖中，超声至完全分散，取得5mg/mL磷酸钙的壳聚糖溶液。2、取16.0mg过氧化氢酶溶解于2mL去离子水中，取得过氧化氢酶的浓度为8mg/mL的酶溶剂。3、取50μL磷酸钙的壳聚糖溶液和50μL酶溶剂混合，静置反应24±5小时，取得过氧化氢酶和磷酸钙微球复合材料。4、将5μL过氧化氢酶和磷酸钙微球复合材料滴涂于洁净的玻碳电极上，于4℃冻干，即得传感器。二、制作抑制率和2,4-d浓度的线性关系图：1、传感器固定于流动电化学池中。以下方法采用连续操作方法，连续地将不同溶液加入同一个流动电化学池中进行电流-时间曲线方法检测。2、将磷酸缓冲溶液以3mL/min的速度注入流动电化学池中，直到电流与时间关系曲线中电流基线走平。3、以体积比为200∶1的比例，将磷酸缓冲溶液和过氧化氢组成混合溶液，并以3mL/min的速度注入流动电化学池直到峰电流稳定后，再改用磷酸缓冲溶液以3mL/min的速度注入流动电化学池中，直到电流与时间关系曲线中基线再次走平，产生的化学信号初始峰电流值由电化学工作站检测并由电脑显示。4、以体积比为1000∶5∶1000的比例，将磷酸缓冲溶液、过氧化氢和浓度分别为0.03、0.06、0.09、0.12、0.24、0.3、0.9、1.5、2.1、3μmol.L-1的2,4-d试样分别组成不同的十组混合溶液。将第一组混合溶液以3mL/min的速度注入电化学池中直到峰电流稳定后，再改用磷酸缓冲溶液以3mL/min的速度注入流动电化学池中，直到电流与时间关系曲线中基线再次走平，产生的化学信号反应的第一组混合溶液中2,4-d浓度为0.03μmol.L-1的试样的峰电流I值由电化学工作站检测并由电脑显示。将第二组混合溶液以3mL/min的速度注入电化学池中直到峰电流稳定后，再改用磷酸缓冲溶液以3mL/min的速度注入流动电化学池中，直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对2,4‑二氯苯氧乙酸检测的抑制传感器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）超声条件下，将磷酸钙微球分散于壳聚糖中，取得磷酸钙的壳聚糖溶液；2）以去离子水溶解过氧化氢酶，取得酶溶剂；3）将磷酸钙的壳聚糖溶液与酶溶剂混合，静置反应24±5小时，取得过氧化氢酶和磷酸钙微球复合材料；4）将过氧化氢酶和磷酸钙微球复合材料滴涂于洁净的玻碳电极表面，于4℃冻干。

【技术特征摘要】
1.一种抑制传感器应用于对2,4-二氯苯氧乙酸浓度的检测，其特征在于，包括以下步骤：1）将所述抑制传感器固定于流动电化学池中，其中，所述抑制传感器的制备方法包括步骤：1.1）超声条件下，将磷酸钙微球分散于壳聚糖中，取得磷酸钙的壳聚糖溶液；1.2）以去离子水溶解过氧化氢酶，取得酶溶剂；1.3）将磷酸钙的壳聚糖溶液与酶溶剂混合，静置反应24±5小时，取得过氧化氢酶和磷酸钙微球复合材料；1.4）将过氧化氢酶和磷酸钙微球复合材料滴涂于洁净的玻碳电极表面，于4℃冻干；2）将磷酸缓冲溶液以3mL/min的速度注入流动电化学池中，使用电流-时间曲线方法检测，直到电流与时间关系曲线中电流基线走平；3）将磷酸缓冲溶液和过氧化氢组成的混合溶液以3mL/min的速度注入流动电化学池中直到峰电流稳定后，再改为磷酸缓冲溶液以3mL/min的速度注入流动电化学池中，直到电流与时间关系曲线中基线再次走平，测试取得初始峰电流；4）将磷酸缓冲溶液、过氧化氢和已知2,4-二氯苯氧乙酸浓度的试样组成的混合溶液以3mL/min的速度注入电化学池中直到峰电流稳定后，再改为磷酸缓冲溶液以3mL/min的速度注入流动电化学池中，直到电流与时间关系曲线中基线再次走平，测试取得加入2,4-二...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐琴，刘凤平，胡效亚，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32