用于制备检测三聚氰胺的分子印迹传感器的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于制备检测三聚氰胺的分子印迹传感器的方法，具体制备方法如下：用多巴胺、苯胺、吡咯或者氨基苯酚作为功能单体，甲基丙烯酸甲酯、三羟甲基丙烷‑三(3‑吖丙啶基丙酸酯)或者戊二醛作为交联剂，偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰作为引发剂，三聚氰胺作为目标分子，Fe3O4磁性纳米颗粒作为信号增强剂，通过化学聚合法在电极表面制备对目标分子有响应的分子印迹传感器。通过本发明专利技术的方法制备的分子印迹传感器，用于快速有效地检测食品中的三聚氰胺含量，对作为目标分子的三聚氰胺具有快速特异地选择性响应，信号增强剂的存在使传感器的灵敏度显著增强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及领域，尤其涉及一种食品化工领域，具体涉及一种特别用于制备检测三聚氰胺的分子印迹传感器的方法。
技术介绍
有关饲料和食品中三聚氰胺残留量的检测方法，目前仅局限于高效液相色谱-二极管阵列法、气质联用(GC-MS)法、超高效液相色谱-电喷雾串联质谱法、反相高效液相色谱法、高效液相色谱法(HPLC)、高效液相色谱四极杆质谱联用、固相萃取与高效液相色谱联用、液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)等，这些方法的通病是高昂的代价和复杂的预处理，并且具有操作繁琐、分析时间长、不适用于多个样品重复处理等逆势。分子印迹技术有着灵敏，简便，廉价的检测分析优势，采用分子印迹技术在食物样本中分析三聚氰胺，可满足快速监测牛奶中微量三聚氰胺的市场需求。分子印迹技术(Molecularimprintingtechnology，MIT)是指制备对某一或特定的目标分子(也称模版分子、印迹分子或烙印分子)具有专一性选择的聚合物的过程。它被形象地称为制造识别″分子钥匙″的″人工锁″的技术。它的分子识别原理是建立在目标分子的周围形成一种高交联的刚性的分子印迹聚合物，洗脱目标分子之后，在聚合物的网状结构中留下了刚性的空穴，具有和底物分子相匹配的形状和一定排列顺序的功能基团，因此对目标分子有极高的选择识别性。因为分子印迹聚合物(Molecularimprintingpolymer，MIP)具有相当高的亲和性，极强的抗干扰能力，很好的重复使用性，稳定的性能等优点，已经被广泛地应用于不同功能电化学传感器的制作。从而，具有操作方便，制备过程简单，检测灵敏快速等优点的分子印迹电化学传感器也慢慢发展了起来。目前，已有研发人员尝试过使用分子印迹聚合物的电化学传感器来测定牛奶中的三聚氰胺，聚合膜是以三聚氰胺为模板分子，甲基丙烯酸为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，采用流量分析系统测定牛奶中的三聚氰胺。但此方法的不足之处在于很难达到聚合膜的高交联度要求，使得实验不能快速有效地开展，以及检测灵敏度较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种用于制备检测三聚氰胺的分子印迹传感器的方法，所制成的分子印迹传感器，其对三聚氰胺具有快速的响应性。为实现上述目的，本专利技术提供一种用于制备检测三聚氰胺的分子印迹传感器的方法，用多巴胺、苯胺、吡咯或者氨基苯酚作为功能单体，甲基丙烯酸甲酯、三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)或者戊二醛作为交联剂，偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰作为引发剂，三聚氰胺作为目标分子，Fe3O4磁性纳米颗粒作为信号增强剂，通过化学聚合法在电极表面制备对目标分子有响应的分子印迹传感器。具体制备分子印迹传感器的方法如下：步骤1)Fe3O4磁性纳米颗粒的制备：将含有Fe2+与Fe3+的溶液混合均匀后倒入容器，氩气保护条件下滴加NaOH溶液，生成黑色胶状物质，将该黑色胶状物质加热并熟化，用去离子水和无水乙醇洗涤，再用乙醇分散为Fe3O4磁性纳米颗粒悬浊液，超声条件下加入3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液，快速搅拌反应一段时间后，反应产物即为硅烷化Fe3O4磁性纳米颗粒，用乙醇分散备用；步骤2)ITO电极的清洗：首先将裸ITO电极依次用NaOH的乙醇溶液、50％丙酮、去离子水分别超声清洗，置于空气中晾干；步骤3)分子印迹传感器的制备：量取三聚氰胺甲醇的饱和溶液，再加入α-氨基苯酚，充分混合，用磁力搅拌器搅拌一段时间，待混合均匀后依次加入偶氮二异丁腈、乙醇分散的硅烷化Fe3O4磁性纳米颗粒和甲基丙烯酸甲酯，即得印迹聚合物，在超声波清洗机中超声一段时间，然后用移液枪移取超声过的印迹聚合物滴加到清洗过的ITO电极表面，放入烘箱加热一段时间并冷却后，将修饰过聚合物的ITO电极端浸泡到乙酸和甲醇的混合溶液中洗脱模板分子，即制备得分子印迹传感器。进一步的，步骤1)中，以FeSO4溶液、FeCl3溶液及氢氧化纳，制备Fe3O4磁性纳米颗粒。进一步的，步骤1)中，分别配制浓度为0.5mol/L的FeSO4和FeCl3溶液，按Fe2+与Fe3+摩尔比1∶1.75将两种盐溶液混合均匀后倒入150mL的三口烧瓶中，边搅拌边通入氩气，同时滴加1mol/L的NaOH溶液，直至生成黑色胶状物质，继续反应35min后停止，将该黑色胶状物质加热至85℃熟化40min后，用去离子水和无水乙醇交替洗涤至中性，即得到Fe3O4磁性纳米颗粒，将Fe3O4磁性纳米颗粒浸入四甲基氢氧化铵水溶液中，静置两小时，用水和乙醇交替洗涤3～5次，用乙醇分散为Fe3O4磁性纳米颗粒悬浮液。进一步的，步骤1)中，将Fe3O4磁性纳米颗粒氨基硅烷化，具体地，移取20mL由乙醇分散的Fe3O4磁性纳米颗粒悬浮液，超声30min后，加入0.3mL3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液，快速搅拌反应7-10h，反应产物即为硅烷化Fe3O4磁性纳米颗粒，用乙醇清洗5次后，用乙醇分散备用。进一步的，步骤2)中，裸ITO电极首先依次用NaOH的乙醇溶液、50％丙酮、去离子水分别超声清洗，每种溶液分别清洗15min，置于空气中晾干。进一步的，步骤3)中，具体合成步骤为：量取三聚氰胺甲醇的饱和溶液2ml，再用分析天平称量0.0545g的α-氨基苯酚，在5ml圆底烧瓶中充分混合，用磁力搅拌器搅拌3h，待混合均匀后依次加入0.03g的偶氮二异丁腈、10uL的乙醇分散的Fe3O4磁性粒子和2ml的甲基丙烯酸甲酯，在超声波清洗机中超声30min，然后用移液枪移取超声过的混合物8uL修饰到ITO电极上，放入烘箱，温度设置为70℃，加热10h后冷却。进一步的，冷却后，用1∶9的乙酸和甲醇的混合溶液浸泡ITO电极修饰端5h，接着用去离子水洗涤两次，即制备得分子印迹传感器。与现有技术相比，本专利技术的优势在于：1、通过本专利技术的方法制备的分子印迹传感器，对作为目标分子的三聚氰胺具有快速特异地选择性响应，并且磁性粒子的存在显著使传感器的灵敏度增强，用于快速有效地检测食品中的三聚氰胺含量。2、本专利技术的分子印迹传感器可用于牛奶中三聚氰胺的的测定，加标回收率为99.47％～103.0％。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为非磁修饰电极与磁性粒子修饰后电极在PBS溶液中的表征。图2为非磁性修饰电极与磁性修饰电极的阻抗。图3为分子印迹传感器的红外谱图。图4为磁性分子印迹传感器洗脱前的扫描电镜图。图5为磁性分子印迹传感器洗脱后的扫描电镜图。图6为磁性分子印迹传感器和非磁性分子印迹传感器的比较图图7为不同浓度的三聚氰胺的电极响应图。图8为三聚氰胺印迹模板的合成路径及最终产品。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种用于制备检测三聚氰胺的分子印迹传感器的方法，具体制备及分析方法如下：1、制备磁性分子印迹电化学传感器所需的试剂，见下表1：表1试剂2、制备磁性分子印本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备检测三聚氰胺的分子印迹传感器的方法，其特征在于，用多巴胺、苯胺、吡咯或者氨基苯酚作为功能单体，甲基丙烯酸甲酯、三羟甲基丙烷‑三(3‑吖丙啶基丙酸酯)或者戊二醛作为交联剂，偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰作为引发剂，三聚氰胺作为目标分子，Fe3O4磁性纳米颗粒作为信号增强剂，通过化学聚合法在电极表面制备对目标分子有响应的分子印迹传感器。

【技术特征摘要】
1.用于制备检测三聚氰胺的分子印迹传感器的方法，其特征在于，用多巴胺、苯胺、吡咯或者氨基苯酚作为功能单体，甲基丙烯酸甲酯、三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)或者戊二醛作为交联剂，偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰作为引发剂，三聚氰胺作为目标分子，Fe3O4磁性纳米颗粒作为信号增强剂，通过化学聚合法在电极表面制备对目标分子有响应的分子印迹传感器。2.根据权利要求1所述的用于制备检测三聚氰胺的分子印迹传感器的方法，其特征在于，具体制备分子印迹传感器的方法如下：步骤1)Fe3O4磁性纳米颗粒的制备：将含有Fe2+与Fe3+的溶液混合均匀后倒入容器，氩气保护条件下滴加NaOH溶液，生成黑色胶状物质，将该黑色胶状物质加热并熟化，用去离子水和无水乙醇洗涤，再用乙醇分散为Fe3O4磁性纳米颗粒悬浊液，超声条件下加入3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液，快速搅拌反应一段时间后，反应产物即为硅烷化Fe3O4磁性纳米颗粒，用乙醇分散备用；步骤2)ITO电极的清洗：首先将裸ITO电极依次用NaOH的乙醇溶液、50％丙酮、去离子水分别超声清洗，置于空气中晾干；步骤3)分子印迹传感器的制备：量取三聚氰胺甲醇的饱和溶液，再加入α-氨基苯酚，充分混合，用磁力搅拌器搅拌一段时间，待混合均匀后依次加入偶氮二异丁腈、乙醇分散的硅烷化Fe3O4磁性纳米颗粒和甲基丙烯酸甲酯，即得印迹聚合物，在超声波清洗机中超声一段时间，然后用移液枪移取超声过的印迹聚合物滴加到清洗过的ITO电极表面，放入烘箱加热一段时间并冷却后，将修饰过聚合物的ITO电极端浸泡到乙酸和甲醇的混合溶液中洗脱模板分子，即制备得分子印迹传感器。3.根据权利要求2所述的用于制备检测三聚氰胺的分子印迹传感器的方法，其特征在于，步骤1)中，以FeSO4溶液、FeCl3溶液及氢氧化纳，制备Fe3O4磁性纳米颗粒。4.根据权利要求2所述的用于制备检测三聚氰胺的分子印迹传感器的方法，其特征在于，步骤1)中，分别配制浓度为0.5mol/L的FeSO4和FeCl...

【专利技术属性】
技术研发人员：程宏英，胡翠英，王彦林，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32