一种卡那霉素分子印迹光电传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种卡那霉素分子印迹光电传感器及其制备方法和应用，以有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点作为电化学发光试剂，采用碳化法合成有序介孔碳，采用水热合有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点复合纳米材料，并将有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点复合纳米材料修饰于金电极表面。然后，以卡那霉素为模板分子，邻氨基苯酚为功能单体，采用电聚合法制备得到卡那霉素分子印迹膜修饰电极传感器。洗脱模板分子后，传感器上得到特异性识别卡那霉素的印迹位点。有序介孔碳负载In纳米放大C

【技术实现步骤摘要】
一种卡那霉素分子印迹光电传感器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及残留物检测
，更具体的说是涉及一种卡那霉素分子印迹光电传感器及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]卡那霉素是一种氨基糖苷类抗生素，因其良好的抑制细菌生长等作用而被广泛应用于医药、农业、畜牧和水产养殖业。但卡那霉素的不合理使用，也会引起卡那霉素在动物体内的残留，通过食物链的传递进入人体，危害健康。目前，检测卡那霉素的方法有质谱法、免疫传感器、比色法和荧光法等。其中质谱法需要大型昂贵仪器，前处理复杂。免疫传感器需要涉及抗原
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抗体反应，成本较高、而比色法和荧光的检测灵敏度还有待提升。因此，建立灵敏度高、特异性强的分析方法来检测食品和环境中的卡那霉素残留具有重要意义。
[0003]分子印迹电化学发光传感器由于同时结合了分子印迹膜的特异性识别能力和电化学发光传感器的高灵敏性能，在分析化学领域得到了广泛的关注。其中传感器中应用的电化学发光试剂的性能决定了传感器检测灵敏度的好坏。传统的ECL发光体系主要包括无机过度金属离子配合物及其衍生物(如Ru(bpy)
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)和有机化合物(如鲁米诺)。在实验过程中传统的ECL发光试剂的使用常受到诸多条件的限制如水溶液中稳定性较差、电位窗口太窄，易受氧气影响、具有生物毒性等。碳量子点作为一种高性能的ECL发光探针，由于与传统重金属纳米材料相比，碳量子点不含有重金属元素，具有细胞毒性低、生物相容性高等优点，加上碳量子点优异的发光特性，因此在电化学发光传感器领域备受关注。为了获得到更高的灵敏度，研究人员不断探索放大碳量子点ECL信号的策略。研究表明，将碳量子点引入复合纳米材料中是目前提升碳量子点ECL信号的有效途径。如四氧化三铁负载碳量子点@银金属有机框架材料(Fe3O4/C
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dots@Ag
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MOFs)、多壁碳纳米管负载铜纳米和碳量子点(MWCNT@Cu/C
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dots)、碳量子点@银纳米(Ag@C
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dots),、聚(乙基亚胺)功能化氧化石墨烯负载碳量子点(PEI
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GO@C
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dots)等已经被研究。
[0004]有序介孔碳(OMC)是一种新型的碳材料，具有比表面积高、孔径可调、导电性良好、孔道结构有序等独特优势，使得其在电化学传感器方面发挥重要的作用。Wu等报道了一种基于Ru(bpy)
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/OMC/Nafion复合薄膜改性玻璃碳电极的高灵敏电化学传感器。OMC在复合纳米材料中有效放大了Ru(bpy)
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的电化学发光信号。因此，可以预见的是OMC能够成为电化学发光试剂的纳米放大元件，具有很大的应用潜力。但是目前将OMC引入电化学发光复合纳米试剂的制备研究较少，特别是基于OMC和C
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dots的电化学发光传感器尚未见相关报道。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种卡那霉素分子印迹光电传感器及其制备方法，以有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点作为电化学发光试剂，并引入到分子印迹传感器的制备，采用碳化法合成有序介孔碳，采用水热合有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点复合纳米材料(OMC/In/C
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dots)，并将OMC/In/C
‑
dots修饰于金电极表面。然后，以卡那霉素为模板分子，
邻氨基苯酚为功能单体，采用电聚合法制备得到卡那霉素分子印迹膜修饰电极传感器。洗脱模板分子后，传感器上得到特异性识别卡那霉素的印迹位点。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种卡那霉素分子印迹光电传感器的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一：OMC/In/C
‑
dots得制备
[0009](1.1)将碳量子点、InCl3、柠檬酸钠混合均匀后，搅拌状态下40℃水浴回流2h，得到In/C
‑
dots溶液；
[0010](1.2)向步骤(1)制的得In/C
‑
dots溶液中加入有序介孔碳，超声反应1h后离心、真空干燥，得到OMC/In/C
‑
dots；
[0011]步骤二：分子印迹传光电感器制备
[0012](2.1)取OMC/In/C
‑
dots、PBS缓冲液、EDC和NHS超声混匀后，将金电极置于混合液中继续超声5min后取出金电极晾干，得到MOC/In/C
‑
dots修饰金电极；
[0013](2.2)将MOC/In/C
‑
dots修饰金电极置于醋酸钠缓冲溶液、邻氨基酚和卡那霉素的混合液中，在
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0.2～1.0V间于50mV/s的扫描速率循环扫描，电聚合20
‑
30圈，二次水清洗后室温下晾干；
[0014](2.3)将步骤(2.2)电聚合后得电极置于50wt％乙酸溶液中，搅拌情况下泡洗4min，得卡那霉素分子印迹光电传感器。
[0015]优选的，步骤(1.1)中所述碳量子点的制备方法如下：
[0016]将蔗糖、去离子水、0.05mol/L的硫酸和聚乙二醇
‑
200超声混合15min，然后将混合物离心除去未溶解的物质，采用分子量为8000道尔顿的透析袋，以超纯水为透析液透析2h后，加入适量的0.05mol/L的NaOH调整pH至7.4后得到碳量子点，即C
‑
dots。
[0017]进一步的，蔗糖与硫酸的质量体积比为1g/mL，去离子水、硫酸和聚乙二醇
‑
200的体积比为8：1：24。
[0018]更进一步的，步骤(1.1)碳量子点、InCl3、柠檬酸钠的比例以蔗糖计，其中蔗糖与InCl3的质量体积比为0.125g/mL，蔗糖与柠檬酸钠的质量比为25：13。
[0019]优选的，步骤(1.2)中所述有序介孔碳的制备方法如下：
[0020]将蔗糖和浓硫酸溶于去离子水中搅拌1h后再加入SBA
‑
15，于100℃
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120℃干燥4
‑
6h，150℃
‑
160℃碳化4
‑
6h，然后转移到坩埚中，在N2气氛保护下以2℃/min的速率升温至800℃，保持4h后自然冷却，然后以10wt％氢氟酸浸泡搅拌5h，过滤、洗至中性，干燥得到有序介孔碳，即OMC。
[0021]进一步的，按质量比计算，蔗糖：浓硫酸：去离子水：SBA
‑
15＝(1
‑
1.25)：(0.14
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1.2)：10：1。
[0022]优选的，以步骤(1.1)中的柠檬酸钠量计，步骤(1.2)中有加入的序介孔碳与柠檬酸钠质量比为1：0.65。
[0023]优选的，步骤(2.1)反应前对金电极进行处理，具体步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卡那霉素分子印迹光电传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：OMC/In/C
‑
dots得制备(1.1)将碳量子点、InCl3、柠檬酸钠混合均匀后，搅拌状态下40℃水浴回流2h，得到In/C
‑
dots溶液；(1.2)向步骤(1)制的得In/C
‑
dots溶液中加入有序介孔碳，超声反应1h后离心、真空干燥，得到OMC/In/C
‑
dots；步骤二：分子印迹传光电感器制备(2.1)取OMC/In/C
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dots、PBS缓冲液、EDC和NHS超声混匀后，将金电极置于混合液中继续超声5min后取出金电极晾干，得到MOC/In/C
‑
dots修饰金电极；(2.2)将MOC/In/C
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dots修饰金电极置于醋酸钠缓冲溶液、邻氨基酚和卡那霉素的混合液中，在
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0.2
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1.0V间于50mV/s的扫描速率循环扫描，电聚合20
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30圈，二次水清洗后室温下晾干；(2.3)将步骤(2.2)电聚合后得电极置于50wt％乙酸溶液中，搅拌情况下泡洗4min，得卡那霉素分子印迹光电传感器。2.根据权利要求1所述的一种卡那霉素分子印迹光电传感器的制备方法，其特征在于，步骤(1.1)中所述碳量子点的制备方法如下：将蔗糖、去离子水、0.05mol/L的硫酸和聚乙二醇
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200超声混合15min，然后将混合物离心除去未溶解的物质，采用分子量为8000道尔顿的透析袋，以超纯水为透析液透析2h后，加入0.05mol/L的NaOH调整pH至7.4后得到碳量子点，即C
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dots。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎舒怀，吴雨薇，庞朝海，马雄辉，王明月，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院分析测试中心，
类型：发明
国别省市：