一种检测地美硝唑的分子印迹电化学传感器及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种检测地美硝唑的分子印迹电化学传感器及其制备方法，该方法包括如下步骤：将金电极的表面进行预处理，得到处理后的GE电极；将多孔碳分散于溶剂中，得到均匀的悬浊液，将该悬浊液与粘合剂溶液混合后滴涂在处理后的GE电极表面，得到BPC

【技术实现步骤摘要】
一种检测地美硝唑的分子印迹电化学传感器及其制备方法


[0001]本专利技术属于食品安全领域，尤其是涉及一种检测地美硝唑的分子印迹电化学传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]地美硝唑(DMZ)是一种兽药，被广泛应用于治疗由细菌和原虫感染引起的疾病，不仅如此，DMZ还起到了提高饲料效率和诱导动物生长的促进作用。然而，DMZ引起的残留不仅会对人类健康造成危害，还会影响生态系统的平衡。直接接触过量的DMZ会导致皮肤发炎、视力丧失、呼吸道刺激、肺损伤、癌症、不孕不育和肾衰竭等恶性疾病；即使在痕量水平下，DMZ也能引起不良的副作用，包括脑病和周围神经性病变。因此，研发高效、简便、灵敏、快速和良好选择性的分析方法来检测DMZ浓度水平是至关重要的。DMZ作为一个电活性分子，可在未修饰的电极表面直接发生电还原反应，其缓慢的表面动力学，严重影响了检测DMZ的灵敏度，而存在的共存物其电还原峰电位也会与DMZ的还原电位发生重叠，使传感器失去了实际检测的应用价值。
[0003]由于生物质衍生多孔碳纳米材料的前体具有选择多样性、巨大可获得性、快速再生和环境友好等优势已在电化学传感领域引起了广泛的关注。引入的蛋壳(ES)粉末在原位碳化制备生物质(圆苞车前子壳，PSH)衍生碳纳米材料过程中不仅可显著提高其合成材料的物化性能，如增大比表面积、孔径、孔容等，而且还提高了生物质衍生多孔碳材料的表面缺陷密度，进而增加了修饰电极电化学反应的活性位点数量以及对后修饰物的结合位点。具有尖晶石结构的CuCo2O4纳米材料，由于二元金属间的协同作用，具备了优异的电化学活性，由于CuCo2O4纳米材料性能不仅取决于其组成，还在一定程度上受其微观结构特征的影响。为此也探究了不同形貌、不同粒径、不同孔径分布的CuCo2O4纳米材料。将上述两种纳米材料经电极表面层层组装设计，开发一种优异的电极敏化纳米材料也具有重要的研究意义和价值。
[0004]为有效提高电化学传感器的选择性，仿生人工受体“分子印迹聚合物(MIPs)”，相较于酶、抗体等生物活性分子，是一种拥有广阔前景的识别材料，其高度交联的多孔MIPs具有与目标分子形状和大小互补的特定识别位点，对目标分子表现出了卓越的选择性。此外，构建在电极修饰剂表面的MIPs可充分暴露识别位点，从而提高扩散率、传质率、结合能力和位点可及性。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种检测地美硝唑的分子印迹电化学传感器及其制备方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种检测地美硝唑的分子印迹电化学传感器的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)将GE电极的表面进行清理、抛光、冲洗后得到处理后的GE电极；
[0009](2)将生物质衍生多孔碳分散于溶剂中，得到均匀的悬浊液，将该悬浊液与粘合剂溶液混合后滴涂在处理后的GE电极表面，待溶剂挥发后，得到BPC
‑
E
/GE；
[0010](3)将铜基二元金属氧化物配置成悬浊液，将该悬浊液滴涂在所述的BPC
‑
E
/GE电极表面，烘干后得到CuCo2O4/BPC
‑
E
/GE；
[0011](4)将所述的CuCo2O4/BPC
‑
E
/GE浸没在含有邻苯二胺与地美硝唑的缓冲溶液中，进行电聚合，然后进行清洗、吹干，得到MIP/CuCo2O4/BPC
‑
E
/GE前体；
[0012](5)将所述的MIP/CuCo2O4/BPC
‑
E
/GE前体经磁力搅拌洗脱，使模板分子地美硝唑从所述的MIP/CuCo2O4/BPC
‑
E
/GE前体中去除，得到所述的MIP/CuCo2O4/BPC
‑
E
/GE印迹电极。
[0013]进一步，所述的步骤(2)中的悬浊液的浓度为1
‑
5mg
·
mL
‑1；所述的步骤(2)中的粘合剂溶液为0.05
‑
0.5％的壳聚糖
‑
醋酸溶液；所述的步骤(2)中的悬浊液与粘合剂溶液的体积比为20
‑
5：1；所述的步骤(2)中的溶剂为乙醇溶液；所述的乙醇溶液中乙醇与水的体积比为1：1；所述的步骤(2)中的滴涂步骤的滴涂量为10μL。
[0014]进一步，所述的步骤(3)中的悬浊液为CuCo2O4乙醇
‑
nafion悬浊液；所述的步骤(3)中的悬浊液的浓度为1
‑
10mg
·
mL
‑1；所述的步骤(3)中的滴涂步骤的滴涂量为10μL。
[0015]进一步，所述的步骤(4)中的缓冲溶液为甲醇
‑
醋酸缓冲溶液；所述的步骤(4)中的缓冲溶液中邻苯二胺(oPD)的浓度为0.5
‑
5mM，地美硝唑的浓度为0.1
‑
0.5mM；所述的步骤(4)中的电聚合步骤的电位为0
‑
0.8V，扫描速率为50
‑
100mV
·
s
‑1；所述的电聚合步骤的电聚合圈数为5
‑
30圈；所述的步骤(5)中的洗脱步骤的洗脱液为甲醇
‑
乙酸溶液，其中甲醇与乙酸的体积比为10
‑
6：1，洗脱时间为5
‑
20min。
[0016]一种电极敏化纳米材料生物质衍生多孔碳的制备方法，包括如下步骤：将圆苞车前子壳粉和蛋壳粉末进行干燥、混合后焙烧，将得到的剩余物研磨后置于溶液中磁力搅拌、冲洗、离心、再次干燥后得到所述的电极敏化纳米材料生物质衍生多孔碳。BPC
‑
E
具有高密度表面缺陷的介孔结构特性。
[0017]进一步，所述的焙烧步骤的升温速率为1
‑
10℃
·
min
‑1，从室温加热至600
‑
900℃，并保温0.5
‑
8h；所述的干燥步骤的温度为100
‑
150℃，时间为8
‑
24h；所述的再次干燥步骤的温度为50
‑
100℃，时间为8
‑
24h。
[0018]一种铜基二元金属氧化物的制备方法，包括如下步骤：
[0019](1)将无机金属铜盐和无机金属钴盐溶于去离子水中，得到混合溶液A；
[0020](2)将CO(NH2)2和NH4F混合在去离子水中，得到溶液B；
[0021](3)将溶液B在磁搅拌作用下缓慢滴入溶液A中，将得到的混合物水热合成后得到所述的铜基二元金属氧化物。得到的CuCo2O4为形貌规整、尺寸均匀的立方形纳米材料。
[0022]进一步，所述的步骤(1)中的无机金属铜盐为Cu(NO3)2·...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测地美硝唑的分子印迹电化学传感器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将GE电极的表面进行清理、抛光、冲洗后得到处理后的GE电极；(2)将生物质衍生多孔碳分散于溶剂中，得到均匀的悬浊液，将该悬浊液与粘合剂溶液混合后滴涂在处理后的GE电极表面，待溶剂挥发后，得到BPC
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E
/GE；(3)将铜基二元金属氧化物配置成悬浊液，将该悬浊液滴涂在所述的BPC
‑
E
/GE电极表面，烘干后得到CuCo2O4/BPC
‑
E
/GE；(4)将所述的CuCo2O4/BPC
‑
E
/GE浸没在含有邻苯二胺与地美硝唑的缓冲溶液中，进行电聚合，然后进行清洗、吹干，得到MIP/CuCo2O4/BPC
‑
E
/GE前体；(5)将所述的MIP/CuCo2O4/BPC
‑
E
/GE前体经磁力搅拌洗脱，使模板分子地美硝唑从所述的MIP/CuCo2O4/BPC
‑
E
/GE前体中去除，得到所述的MIP/CuCo2O4/BPC
‑
E
/GE印迹电极。2.根据权利要求1所述的检测地美硝唑的分子印迹电化学传感器的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中的悬浊液的浓度为1
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5mg
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mL
‑1；所述的步骤(2)中的粘合剂溶液为0.05
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0.5％的壳聚糖
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醋酸溶液；所述的步骤(2)中的悬浊液与粘合剂溶液的体积比为20
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5：1；所述的步骤(2)中的溶剂为乙醇溶液；所述的乙醇溶液中乙醇与水的体积比为1：1；所述的步骤(2)中的滴涂步骤的滴涂量为10μL。3.根据权利要求1所述的检测地美硝唑的分子印迹电化学传感器的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的悬浊液为CuCo2O4乙醇
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nafion悬浊液；所述的步骤(3)中的悬浊液的浓度为1
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10mg
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mL
‑1；所述的步骤(3)中的滴涂步骤的滴涂量为10μL。4.根据权利要求1所述的检测地美硝唑的分子印迹电化学传感器的制备方法，其特征在于：所述的步骤(4)中的缓冲溶液为甲醇
‑
醋酸缓冲溶液；所述的步骤(4)中的缓冲溶液中邻苯二胺的浓度为0.5
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5mM，地美硝唑的浓度为0.1
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0.5mM；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博，任惠敏，王梓芙，刘冬敏，王建辉，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：