检测黄曲霉素B1的电化学传感器、检测方法和制备技术

本发明专利技术公开了一种检测黄曲霉素B1的电化学传感器、检测方法和制备，该电化学传感器包括两种相互结合的探针，分别为探针A：包括预处理好的金电极，装配在金电极上带有巯基的单链DNA链、末端带生物素的AFB1适配体；其中单链DNA链与AFB1适配体完全杂交；探针B：链霉亲和素功能化的钯纳米粒子‑卟啉化金属有机复合物。本发明专利技术将具有高灵敏度、较低检测成本、使用方便等优点的电化学分析技术和具有分子间特异性结合的适配体传感器结合起来，通过用钯纳米粒子/卟啉化金属有机框架材料为信号标记物放大检测信号，消除了电化学检测过程中所引起的电化学信号发生变化的原因不确定的问题，同时检测限低，实现了AFB1的超灵敏检测。

【技术实现步骤摘要】
检测黄曲霉素B1的电化学传感器、检测方法和制备
本专利技术属于电化学传感分析
，具体涉及一种检测黄曲霉素B1的电化学传感器、检测方法和制备。
技术介绍
黄曲霉素(Ochratoxins，OTs)是人类最早发现的真菌毒素之一，是由黄曲霉和寄生曲霉产生的次生代谢产物，它们存在于各种动植物、土壤中，特别是容易污染玉米、花生、小麦等粮油产品，也容易随着饲料摄入进入动物体内，进而被人通过食物摄入，对人类的身体健康危害极大。2017年，黄曲霉毒素被世界卫生组织列为一类致癌物。黄曲霉素是结构相似的系列化合物，其中毒性最强、最常见的是黄曲霉素B1(AFB1)。AFB1，分子式为C20H17O6，分子量317，是二氢呋喃氧杂萘邻酮的衍生物，结构中含有一个双呋喃环和一个氧杂萘邻酮(香豆素)。AFB1具有强烈的毒性，其急性毒性强于氰化钾和砒霜，慢性毒性可导致肝出血甚至癌变，是已知化学物质中致癌性最强的一种。国家标准中明确规定，对于玉米、花生等易受AFB1污染的食品中允许的最大AFB1含量为20μg/kg。因此，AFB1的鉴定和定量检测在环境分析中具有重要的意义。目前粮食作物中的AFB1的检测技术大多采用基于实验室分析的高效液相色谱、气相色谱法、液相色谱-质谱及气相色谱-质谱联机检测方法，样品前处理过程复杂、耗时长，需要专业技术人员操作，检测费用高。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种检测黄曲霉素B1的电化学传感器、检测方法和制备。实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种用于检测黄曲霉素B1的电化学传感器，包括两种相互结合的探针，分别为：探针A：包括预处理好的金电极，装配在金电极上带有巯基的单链DNA链、末端带生物素的AFB1适配体；其中单链DNA链与AFB1适配体完全杂交探针B：链霉亲和素功能化的钯纳米粒子-卟啉化金属有机复合物。作为本专利技术的进一步改进，所述探针B中的钯纳米粒子-卟啉化金属有机复合物的具有纺锤体结构的配合物。本专利技术还提供了一种黄曲霉素B1的电化学检测方法，通过应用以上所述的一种用于检测黄曲霉素B1的电化学传感器进行检测，包括以下步骤：步骤一：将AFB1溶液滴加在探针A表面，经第一次温育处理后，再将探针B滴加在探针A表面，经第二次温育处理后，制备待检测电极；步骤二：将待检测电极用作工作电极进行电化学测试，根据所获得的电化学信号推算AFB1溶液中AFB1的浓度。作为本专利技术的进一步改进，包括绘制标准浓度曲线和测试样品AFB1溶液的浓度，所述绘制标准浓度曲线为多次重复步骤一和步骤二，单次对具有不同浓度的标准AFB1溶液进行测试，并绘制标准浓度曲线，获得标准浓度曲线所对应的线性关系式；所述测试样品AFB1溶液的浓度，包括采用AFB1溶液完成所述步骤一和所述步骤二的操作，获得电化学信号值，并基于所获得的线性关系式计算样品AFB1溶液中所含的AFB1的浓度。作为本专利技术的进一步改进，所述测试样品AFB1溶液的浓度时所使用的探针A和所述绘制标准浓度曲线时所使用相同的探针A具有相同的结构。作为本专利技术的进一步改进，步骤一中，所述第一次温育处理的温度为310K，时间为1h；所述第二次温育处理的温度为310K，时间为1h。作为本专利技术的进一步改进，采用差分脉冲伏安法进行电化学测试，电伏的扫描范围为-0.6～0.1V。本专利技术还提供了一种如以上所述的一种用于检测黄曲霉素B1的电化学传感器的制备方法，其特征在于：所述探针A的制备包括依次在金电极上装配带有巯基的单链DNA链、末端带生物素的AFB1适配体；所述探针B的制备包括先制备钯纳米粒子/卟啉化金属有机复合物，之后将链霉亲和素与钯纳米粒子/卟啉化金属有机复合物复合，得到链霉亲和素功能化钯纳米粒子/卟啉化金属有机复合物。本专利技术的有益效果：本专利技术将具有高灵敏度、较低检测成本、使用方便等优点的电化学分析技术和具有分子间特异性结合的适配体传感器结合起来，构建了AFB1电化学适配体传感器，并用钯纳米粒子/卟啉化金属有机框架材料为信号标记物放大检测信号，消除了电化学检测过程中所引起的电化学信号发生变化的原因不确定的问题，同时检测限低，实现了AFB1的超灵敏检测。附图说明图1所示的采用不同的材料对于氧还原电化学响应的差分脉冲伏安图，(a)钯纳米粒子修饰的金电极，(b)Fe(III)TCPP修饰的金电极，(c)钯纳米粒子/卟啉化金属修饰的金电极，(d)钯纳米粒子/卟啉化金属修饰的金电极在氮气饱和下的差分脉冲伏安图(对照组)；图2适配体传感器对不同AFB1浓度(0.00001，0.0001，0.001，0.01，0.1，1ng/mL)的差分脉冲伏安图；图3为适配体传感器峰电流值与AFB1浓度对数值之间的线性关系图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。A电化学传感器的制备A1探针A的制备A1.1)金电极的预处理：a、将直径为3mm金电极(GE)在食人鱼溶液中浸泡30min；b、用0.3μm，0.05μm的Al2O3抛光粉对GE进行打磨，再用无水乙醇和超纯水分别超声清洗，得到处理好的洁净的金电极。A1.2)带有巯基的单链捕获DNA在金电极上的固定：用移液枪移取5μL1μmol/L带有巯基的单链捕获DNA滴在步骤A1.1)处理好的GE表面，室温下温育12h，然后用0.01mol/L磷酸缓冲溶液(PBS)淋洗电极，备用。A1.3)末端带生物素的AFB1适配体在修饰电极上的固定：吸取5μL1mmol/L6-巯基-1-己醇溶液滴在步骤A1.2)制备的电极表面，并在室温下温育1h，以降低非特异性吸附并且封堵未结合的位点，随后用0.01mol/LPBS淋洗电极。吸取5μL1μmol/LAFB1适配体溶液滴加在电极表面，并在310K下温育1h，使得AFB1适配体能够与单链捕获DNA能够杂交完全，接着用缓冲溶液冲洗，得到制备好的AFB1适配体传感器，标记为探针A，保存于277K备用。A2探针B的制备A2.1)钯纳米粒子/卟啉化金属有机框架材料复合物的制备：a、7mgZrCl4和10mgmeso-四(4-羧基苯基)卟吩氯化铁加入到50mL圆底烧瓶中，再加入10mLN,N-二甲基甲酰胺，超声溶解，随后再加入1mL甲酸，继续超声10min，然后将混合物在393K下反应回流16h，冷却至室温，产物离心后，用N,N-二甲基甲酰胺和无水乙醇反复洗涤数次，得到产物卟啉化金属有机框架材料。b、将1mL浓度为1mg/mL步骤A2.1a)制备的卟啉化金属有机框架材料溶液加到在50mL圆底烧瓶中，将0.2mmol的PdCl2和聚乙烯吡咯烷酮加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测黄曲霉素B1的电化学传感器，其特征在于：包括两种相互结合的探针，分别为/n探针A：包括预处理好的金电极，装配在金电极上带有巯基的单链DNA链、末端带生物素的AFB1适配体；其中单链DNA链与AFB1适配体完全杂交/n探针B：链霉亲和素功能化的钯纳米粒子-卟啉化金属有机复合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于检测黄曲霉素B1的电化学传感器，其特征在于：包括两种相互结合的探针，分别为
探针A：包括预处理好的金电极，装配在金电极上带有巯基的单链DNA链、末端带生物素的AFB1适配体；其中单链DNA链与AFB1适配体完全杂交
探针B：链霉亲和素功能化的钯纳米粒子-卟啉化金属有机复合物。


2.根据权利要求1所述的电化学传感，其特征在于，所述探针B中的钯纳米粒子-卟啉化金属有机复合物为具有纺锤体结构的配合物。


3.一种黄曲霉素B1的电化学检测方法，其特征在于，应用权利要求1或2所述的一种用于检测黄曲霉素B1的电化学传感器进行检测，包括以下步骤：
步骤一：将AFB1溶液滴加在探针A表面，经第一次温育处理后，再将探针B滴加在探针A表面，经第二次温育处理后，制备待检测电极；
步骤二：将待检测电极用作工作电极进行电化学测试，根据所获得的电化学信号推算AFB1溶液中AFB1的浓度。


4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于：包括绘制标准浓度曲线和测试样品AFB1溶液的浓度，
所述绘制标准浓度曲线为多次重复步骤一和步骤二，单次对具有不同浓度的标准AFB1溶液进行测试，并绘制标准浓度曲线，获得标准浓度曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，郑修飙，邹平，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32