同时检测PAT和OTA的电化学传感器、制备及检测方法技术

本发明专利技术公开了同时检测PAT和OTA的电化学传感器、制备及检测方法，该电化学传感器包括工作电极、参比电极和对电极，工作电极表面依次涂覆有AuNPs‑BP纳米复合材料层和识别待测物的识别敏感层；AuNPs‑BP纳米复合材料层涂覆在工作电极表面，识别敏感层涂覆在AuNPs‑BP纳米复合材料层的表面；识别敏感层包含PAT适体链、PAT互补链、OTA适体链和OTA互补链。本发明专利技术的电化学传感器可以同时检测PAT和OTA，利用同一个电化学传感平台实现了两个目标物的检测，且检出浓度低。

Electrochemical sensor, preparation and detection method for simultaneous detection of Pat and OTA

【技术实现步骤摘要】
同时检测PAT和OTA的电化学传感器、制备及检测方法
本专利技术属于食品安全快速检测
，具体涉及一种同时检测PAT和OTA的电化学传感器、制备及检测方法。
技术介绍
近年来，由食品中的微生物病原体和生物毒素引起的食源性疾病对数百万人的健康构成了严重威胁，许多国家的食源性疾病达到创纪录的水平。对人和动物来说，受污染的食物会导致食物中毒，严重的情况下会导致死亡。因此，由食源性致病菌及其产生的生物毒素引起的食品安全问题已成为国内外关注的焦点，并且及其具有挑战性。展青霉素(PAT)是由至少60种青霉属、曲霉属和丝衣霉属真菌产生的一种毒性次生代谢产物。它主要存在于人们日常生活中食用的水果、蔬菜和坚果中，如苹果、桃子、西红柿、杏仁、榛子等，特别是在烂苹果和苹果汁中，它的含量较高。因此，人们很容易受到这种有毒物质的影响，引起抽搐、呼吸困难、肺充血等不良反应。目前在中国和欧盟等国家对展青霉素在相关产品的最高含量进行了明确的限定。同样地，赭曲霉素A(OTA)也是由曲霉、青霉等多种真菌产生的次生代谢产物。它广泛存在于小麦、豆类、牛奶、鸡蛋、葡萄酒以及人类和动物食用的大多数其他食品中。它也出现在固体水果和果汁中，如苹果和桔子。OTA具有肝毒性、致癌性、肾毒性等有害因素，可对人和动物机体造成不同程度的损害。因此，为了避免人类和动物因过度食用OTA而受到伤害，欧盟委员会已经规定不同食物中OTA的最高限量。目前，PAT和OTA分析中出现了越来越多的方法，包括高效液相色谱法、荧光分析法、比色法和电化学方法等。高效液相色谱、荧光分析等技术需要昂贵的设备和复杂的操作，比色法操作相对简单但灵敏度又太低，电化学方法因其具有低成本、操作简单、灵敏度高等优点而被广泛研究。但是目前都是使用电化学方法对单一的PAT或者OTA的检测。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷和不足，本专利技术提供了一种同时检测PAT和OTA的电化学传感器及制备方法，解决现有的检测方法中不能实现对PAT和OTA同时检测的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现：同时检测PAT和OTA的电化学传感器，包括工作电极、参比电极和对电极，所述的工作电极表面依次涂覆有AuNPs-BP纳米复合材料层和识别待测物的识别敏感层；所述的AuNPs-BP纳米复合材料层涂覆在工作电极表面，识别敏感层涂覆在AuNPs-BP纳米复合材料层的表面；所述的识别敏感层包含PAT适体链、PAT互补链、OTA适体链和OTA互补链；所述的AuNPs-BP纳米复合材料通过如下方法制备得到：将0.5～5mg/mL的黑鳞分散液与0.05～0.2mM的纳米金溶液按照体积比为3:1混合，室温下反应1～2h，得到AuNPs-BP纳米复合材料。具体的，将氯金酸溶液加热至150℃后加入柠檬酸钠，氯金酸与柠檬酸钠的摩尔浓度比为1:1，反应25min，得到纳米金溶液。具体的，所述的工作电极为玻碳电极、金电极或石墨电极。本专利技术还公开了上述电化学传感器的工作电极的制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤1，将权利要求1至3任一项得到的AuNPs-BP纳米复合材料滴涂在工作电极上，室温干燥后得到AuNPs-BP/GCE电极；步骤2，将第一混合液滴涂到AuNPs-BP/GCE电极表面，室温下孵育2～14h，然后再在表面涂覆6-巯基-1-己醇，室温下反应0.2～2h；第一混合液包括PAT适体链、OTA互补链、Tris-HCl和TCEP；步骤3，将第二混合液滴涂到步骤2得到的电极表面，室温下孵育0.2～3h，得到工作电极；第二混合液包括PAT互补链、OTA适体链和Tris-HCl。优选的，所述的第一混合液的浓度为0.5μM；第一混合液中PAT适体链为10μM、OTA互补链为10μM、Tris-HCl为0.1M、TCEP为1mM。优选的，所述的第二混合液的浓度为0.5μM；第二混合液中PAT互补链为10μM、OTA适体链为10μM、Tris-HCl为0.1M。进一步的，所述的工作电极在滴涂AuNPs-BP纳米复合材料前经过预处理，预处理过程为：使用氧化铝浆对工作电极进行抛光,再用乙醇和超纯水混合液超声清洗多次，最后用超纯水超声清洗多次。本专利技术还公开了一种同时检测PAT和OTA的方法，该方法包括：步骤1，将权利要求1～3任一项所述的电化学传感器作为三电极体系，通过差分脉冲伏安法分别得到PAT浓度与电流的标准曲线以及OTA浓度与电流的标准曲线；步骤2，根据步骤1得到的标准曲线，对待检测样品中的PAT和OTA定量检测。具体的，所述的PAT浓度与电流之间的标准曲线关系为：△IPAT＝0.00926lgCPAT+0.07317或△IPAT＝0.00568lgCPAT+0.07385；所述的OTA浓度与电流之间的标准曲线关系为：△IOTA＝-0.03631lgCOTA-0.38450或△IOTA＝-0.02702lgCOTA-0.3933。其中，CPAT表示PAT的浓度，单位为pg·mL-1；△IPAT表示PAT的电流变化值，单位为μA；COTA表示OTA的浓度，单位为pg·mL-1；△IOTA表示OTA的电流变化值，单位为μA。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的电化学传感器可以同时检测PAT和OTA，利用同一个电化学传感平台实现了两个目标物的检测。且检出浓度低，通过实验发现，PAT和OTA标准品同时检出的线性范围是0.01fg/mL～10.0ng/mL，最低检出限可达到3.3×10–3fg/mL。(2)使用本专利技术的电化学传感器，利用差分脉冲伏安法即可实现检测，具体方便快速、操作简单、成本低廉的优点。附图说明图1是本专利技术同时测定PAT和OTA的原理示意图。图2是本专利技术实施例1中同时测定PAT和OTA的标准曲线图，其中，图A表示电化学传感器同时对不同浓度的PAT和OTA的DPV响应，图B表示0.01fg/mL～10.0pg/mL浓度范围内的PAT与DPV电流变化关系图，图C表示1.0pg/mL～10.0ng/mL浓度范围内的PAT与DPV电流变化关系图，D表示0.01fg/mL～10.0pg/mL浓度范围内的OTA与DPV电流变化关系图，图E表示1.0pg/mL～10.0ng/mL浓度范围内的OTA与DPV电流变化关系图。图3是本专利技术实施例1中不同放置时间下苹果汁中PAT和OTA的电流变化结果图。以下结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术做具体说明。具体实施方式本专利技术公开的同时检测PAT和OTA的电化学传感器，包括工作电极、参比电极和对电极，其中，工作电极表面涂覆有AuNPs-BP纳米复合材料层和识别待测物的识别敏感层；AuNPs-BP纳米复合材料层涂覆在工作电极表面，识别敏感层涂覆在AuNPs-BP纳米复合材料层的表面；识别敏感层中包含PAT适体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.同时检测PAT和OTA的电化学传感器，包括工作电极、参比电极和对电极，其特征在于，所述的工作电极表面依次涂覆有AuNPs-BP纳米复合材料层和识别待测物的识别敏感层；所述的AuNPs-BP纳米复合材料层涂覆在工作电极表面，识别敏感层涂覆在AuNPs-BP纳米复合材料层的表面；/n所述的识别敏感层包含PAT适体链、PAT互补链、OTA适体链和OTA互补链；/n所述的AuNPs-BP纳米复合材料通过如下方法制备得到：/n将0.5～5mg/mL的黑鳞分散液与0.05～0.2mM的纳米金溶液按照体积比为3:1混合，室温下反应1～2h，得到AuNPs-BP纳米复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.同时检测PAT和OTA的电化学传感器，包括工作电极、参比电极和对电极，其特征在于，所述的工作电极表面依次涂覆有AuNPs-BP纳米复合材料层和识别待测物的识别敏感层；所述的AuNPs-BP纳米复合材料层涂覆在工作电极表面，识别敏感层涂覆在AuNPs-BP纳米复合材料层的表面；
所述的识别敏感层包含PAT适体链、PAT互补链、OTA适体链和OTA互补链；
所述的AuNPs-BP纳米复合材料通过如下方法制备得到：
将0.5～5mg/mL的黑鳞分散液与0.05～0.2mM的纳米金溶液按照体积比为3:1混合，室温下反应1～2h，得到AuNPs-BP纳米复合材料。


2.如权利要求1所述的同时检测PAT和OTA的电化学传感器，其特征在于，将氯金酸溶液加热至150℃后加入柠檬酸钠，氯金酸与柠檬酸钠的摩尔浓度比为1:1，反应25min，得到纳米金溶液。


3.如权利要求1所述的同时检测PAT和OTA的电化学传感器，其特征在于，所述的工作电极为玻碳电极、金电极或石墨电极。


4.权利要求1至3任一项所述的电化学传感器的工作电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将权利要求1至3任一项得到的AuNPs-BP纳米复合材料滴涂在工作电极上，室温干燥后得到AuNPs-BP/GCE电极；
步骤2，将第一混合液滴涂到AuNPs-BP/GCE电极表面，室温下孵育2～14h，然后再在表面涂覆6-巯基-1-己醇，室温下反应0.2～2h；
第一混合液包括PAT适体链、OTA互补链、Tris-HCl和TCEP；
步骤3，将第二混合液滴涂到步骤2得到的电极表面，室温下孵育0.2～3h，得到工作电极；
第二混合液包括PAT互补链、OTA适体链和Tris-HCl。


5.如权利要求4所述的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛庆林，赵海艳，张雪莲，岳田利，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61