本发明专利技术公开了一种快速检测含氮化合物的电致化学发光－分子印迹识别传感器。其原理是将分子印迹膜复合在铱配合物修饰的电极表面形成电致发光－分子印迹传感器。该传感器对氨态氮包括无机铵盐，有机胺类，氨基酸，多肽以及蛋白质均具有很好的选择性响应。传感器的制作方法简单、廉价，可用于食物、药品、毒品和其它复杂样品中含氮化合物检测，应用前景广阔。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及食物、药品、毒品和环境监测等领域的检测分析。在技术上涉 及材料学、光化学、电化学和传感器等领域。该类传感器对含氮化合物有很好 的选择性和较灵敏的响应。
技术介绍
研究简便、快速和经济的检测方法在生产实践中具有重要意义。其中含氮 化合物的分析检测涉及到食品、药品、毒品和环境污染物等诸多领域的研究和 应用工作。以氨基酸为例，它是生物体中重要的生命物质，是组成酶和蛋白质 的基本单元。作为小分子，氨基酸对生物大分子的活性及其生理功能起着极为 重要的作用；作为配体，它可与多种金属离子配位，为研究抗肿瘤、抗癌药物 提供信息。如何从复杂样品中分离检测食品药品样品中痕量的检测物、降低 检测限、提高分析方法的精密度和灵敏度以及建立最快捷、最经济、最准确的 检测技术，是许多研究工作中的一项重要工作。目前，对含氮化合物的分析测 定多采用毛细管电泳(CEf' 5]、高效液相色谱(HPLCf'"或气相色谱(GCf' 91等 仪器，这些仪器所用的检测器包括紫外可见光谱吸收、荧光等,11]。然而，由 于很多含氮化合物的紫外吸收弱，自身又无荧光，因此检测困难，通常需要衍 生化处理来提高检测的灵敏度和选择性。另外，由于含氮化合物种类繁多，且 往往共存于各类样品中，通常也需要经色谱分离后才能测得各组分的真实含量。化学发光(CL)分析法是一种高灵敏度的痕量分析法，它具有仪器设备简单、 操作方便、灵敏度高、线性响应范围宽、分析速度快和易于实现自动化等特点。 电致化学发光(ECL)主要是通过电化学手段，利用待测体系中的某些化合物在电 化学反应中生成不稳定的电子激发中间态，当激发态的该物质跃迁回基态时产 生光辐射。联吡啶Ru(bpy)^化合物是一种典型的ECL活性物质。陈曦等人利用 Ru(bpy)3"检测了19种氨基酸，检出限从羟基脯氨酸、脯氨酸的0.1pmoL至丝氨 酸的0.4nmoi;12]。宋启军等也曾利用尺110^^)32+电致发光的方法检测了多种毒品 。但是很多情况下联吡啶钌的发光体系是在水溶液中进行的，由于昂贵的 Ru(bpy)^试剂被大量消耗，导致较高的分析成本，从而限制了Ru(bpy),电致化 学发光的应用。目前文献上报道对Ru(bpy^+及其衍生物的固定化方法已经有很 多，但由于联吡啶钌的水溶性，效果都不是很理想。最近我们已公开了一 种基于铱配合物电致化学发光法检测铵的传感器的专利(申请号 2008101957518)。在后续工作中，我们发现这类传感器对有机胺类物质(如氨 基酸，三聚氰胺，多肽以及一些蛋白质)均有很好的响应，但随之也带来了一 个问题，即传感器的选择性。如果不能提高该类传感器的选择性，那么在检测 一些实际样品时将会出现很大的干扰。分子印迹技术(molecular imprinting technology ， MIT)是一种新型分子识别技术。由于其具有优越的识别性和选择性，近年来在分析检测中得到了广泛的研 究和应用[1"81。分子印迹聚合物理化学性质稳定，不受酸、碱、热以及有机试 剂等因素的影响，又具有良好的分子识别能力，所以分子印迹聚合是传感器发 展的方向之一。人们应用分子印迹聚合物取代天然物质制备的传感元件可能具 有潜在的优势，使传感器在保持较高的选择性和灵敏度的同时，耐受性提高， 寿命延长。基于以上技术背景，我们设计了电致发光检测与分子印迹识别技术 联用的传感器(以下简称为电致发光-分子印迹传感器)。该技术不仅检测灵敏 度高，而且可以根据不同的检测对象，制备不同模板分子的分子印迹膜，从而 达到选择性检测的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于电致发光与分子印迹识别技术的传感器来快 速检测含氮物质的传感器。按照本专利技术提供的技术方案，将电致发光材料固定到玻碳电极的表面，形 成电致发光固相电极；然后在电致发光固相电极表面滴涂溶胶-模板分子印迹液， 待溶胶-模板分子印迹液成膜后，将含氮化合物的模板分子洗脱，形成电致发光-分子印迹传感器。所述电致发光材料包含铱配合物、聚乙烯醇及碳纳米管；铱配合物的加入 量是每平方毫米玻碳电极表面1.0-10.0微克，碳纳米管的加入量是每平方毫米玻 碳电极表面100-500微克，聚乙烯醇的加入量是每平方毫米玻碳电极表面l-4微 克。所述的铱配合物包括三(2-苯基吡啶)铱、二(2-苯基喹啉)-N-苯基甲基丙烯酰 胺铱、二(2-苯基吡啶)-N-苯基甲基丙烯酰胺铱、二(2-苯基吡啶)-N-奈基甲基丙烯 酰胺铱、二(2-苯基吡啶)-N-(4-甲基苯基)甲基丙烯酰胺铱、聚二(2-苯基喹啉>^-苯基甲基丙烯酰胺铱或聚二C2-苯基吡啶)-N-苯基甲基丙烯酰胺铱。所述的溶胶-模板分子印迹液包含有下述材料四乙氧基硅烷、苯基三甲氧 基硅烷、甲基三甲氧基硅垸及溶剂与催化剂；所述溶剂为去离子水与无水乙醇， 所述催化剂为盐酸；这些材料的加入量是每平方毫米玻碳电极表面含四乙氧基 硅烷50-100微克、苯基三甲氧基硅烷3-10微克、以及甲基三甲氧基硅垸2-8微 克、去离子水l-4微升、无水乙醇2-6微升、盐酸0.01-0.03毫升；这些材料聚 合后加入含氮的印迹分子，所述印迹分子的加入量为每平方毫米玻碳电极表面 含有0.8-50.0微克后，形成分子印迹膜。制备所述基于铱配合物电致发光与分子印迹识别技术的传感器的方法，其 特征在于步骤一，在玻碳电极上涂电致发光材料将0.5-1.0克聚乙烯醇溶于10-50 毫升N， N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中，于80-10(TC下加热，使聚乙烯醇 完全溶解，形成聚乙烯醇溶液；后将聚乙烯醇溶液自然冷却至室温，随后将聚 乙烯醇溶液置于-10至-5(TC下冷冻，之后将聚乙烯醇溶液置于0-5。C下解冻，得 到溶液A;取2-6毫克碳纳米管和3-7毫克铱配合物溶于溶液A中，超声震荡 40-60分钟，得到溶液B;用微量进样器移取5-10微升溶液B，滴涂到玻碳电极表面，再将玻碳电极置于30-8(TC下烘干10-80分钟，使溶剂挥发掉，在玻碳电 极表面形成均一的电致发光材料膜，制成电致发光固相电极；步骤二，分子印迹膜修饰电极，将四乙氧基硅垸、无水乙醇、苯基三甲氧 基硅烷、甲基三甲氧基硅垸、去离子水及盐酸混合后，再利用超声波混合均匀， 加入量分别是四乙氧基硅垸2-10毫升、无水乙醇2-10毫升、苯基三甲氧基硅 烷100-400微升、甲基三甲氧基硅烷150-400微升、去离子水0.5-3.0毫升及 盐酸50-200微升，形成混合物；再在混合物内掺入印迹分子，印迹分子的加入 量是20-100微升，再搅拌1-8小时，形成分子印迹液；取5-10微升分子印迹 液直接滴涂于电致发光固相电极表面，在室温下晾干；再将制备好的未去除摸 板分子后，浸入甲酸溶液中，搅拌洗涤0.5-4小时后，用去离子水清洗，制得电 致发光-分子印迹识别传感器。本专利技术的优点是该传感器可检测含氮元素的多种物质，无需预先分离等 繁杂的操作且具有检测灵敏度高、重现性好、响应快速、使用寿命长等多重优 点，具有广泛的应用前景。 附图说明图1是电致发光-分子印迹传感器示意图。 图2是色氨酸在玻碳电极上的循环伏安图。图3是去除模板分子前色氨酸分子印迹膜在玻碳电极上的循环伏安图。图4是玻碳电极上分子印迹膜去模板分子本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于铱配合物电致发光与分子印迹识别技术的传感器，其特征是：将电致发光材料固定到玻碳电极的表面，形成电致发光固相电极；然后在电致发光固相电极表面滴涂溶胶－模板分子印迹液，待溶胶－模板分子印迹液成膜后，将含氮化合物的模板分子洗脱，形成电致发光－分子印迹传感器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋启军，顾海星，袁荷芳，齐文静，刘瑛，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。