CN103115914B - 以电池为动力的检测痕量兽药残留物的分子印迹电致发光传感器的制备及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以电池为动力的检测兽药残留物的分子印迹电致发光传感器及检测兽药残留物的方法。电极制备方法(示意图见附图),包括以下步骤:制备兽药残留物的MIPs溶胶;制备碳点及按照文献制备石墨烯纳米材料;利用电极表面修饰技术,将石墨烯和碳点及MIPs溶胶修饰到传感器电极表面上。一种检测痕量兽药残留物的方法,包括如下步骤将修饰好的电极连接到电致化学发光仪,以电池为动力,对样品提取液中的兽药残留物进行检测。本发明的电极的特异性强,灵敏度高,可以达到ng级;完成一个基本检测过程仅需3-5分钟的时间;成本低。电极检测兽药残留物方法,操作快速简单,反应及结果均由仪器自动完成和记录。
Description
技术领域
本发明涉及痕量兽药残留物检测技术领域,更具体地说是一种以电池为动力的应用于痕量兽药残留物检测的分子印迹电致发光传感器的制备,本发明还涉及采用所述的分子印迹电致化学发光传感器检测畜、禽肉和乳制品中的兽药残留物的方法。
背景技术
习惯上将施于各种动物的具有预防、治疗、保健、诊断疾病或能提高动物生产性能的药物及其制品称为兽药。兽药残留是指给动物使用药物后积蓄或贮存在动物细胞、组织或器官内的药物原形、代谢产物和药物杂质。世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会 (JECFA) 1987 年第32 次会议将兽药残留分为七类: 抗生素类、驱肠虫药类、生长促进剂类、抗原虫药类、灭锥虫药类、镇静剂类和B-肾上腺素类。
在畜牧业的现代化、集约化和规模化生产中,兽药因其在降低动物发病率与死亡率、提高其饲料利用率、促生长和改善产品品质方面起到十分显著的作用,使用极为普遍,已成为重要生产要素。但由于科学知识的缺乏和经济利益的驱使,养殖业中滥用药物的现象普遍存在。滥用兽药的直接后果是导致兽药在动物性食品中的残留,摄入人体后,影响人类的健康。轻者引起毒性作用、过敏反应;重者引起致癌、致畸、致突变作用。而且对公共卫生及环境危害极大,可能会导致病原菌产生耐药性,引发对环境的生态毒理性。
随着人们对动物源食品由需求型向质量型的转变,动物源食品中的兽药残留也逐渐成为全世界关注的一个焦点。除了严格控制兽药残留的监督管理,还必须不断研究新的检测方法。
建立一种高灵敏度和特异性的快速检测兽药残留物的方法,便成为当前该研究领域亟需解决的问题之一。目前已有的兽药残留物检测方法主要包括微生物法、免疫学方法、高效液相色谱法、紫外分光光度法、薄层色谱分析法等。
1. 微生物法具有成本低、省时等优点,但一般只应用于筛选实验。
2. 免疫学方法灵敏度高,但是操作步骤比较复杂,而是试剂昂贵,成本比较高。
3. 高效液相色谱法检测兽药残留是目前国内绝大多数检测机构都在使用的方法,虽然灵敏度高,但具有样品的前处理相对复杂、检测周期长、程序复杂、所需试剂繁多等缺点。
4. 紫外-可见分光光度法方法具有操作简单、成本低、线性范围宽等优点,但是其灵敏度和选择性不高,故所用浓度被限制在10-6级,因此在使用UV检测器测定抗生素残留样品一般要经过浓缩才能达到要求。
5. 薄层色谱分析法能够检测动物组织中的青霉素类残留物,但其缺点是复杂,操作费用高,时间长,而且灵敏度低。
以上几种方法对于兽药残留的检测和分析,一般都存在检测成本高、结果假阳性、检测过程复杂、成本高、试剂用量大、不适于现场快速检测、共存物质干扰大等缺点,因此不能满足实际检测的需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种具有样品处理简单、检测速度快、成本低、灵敏度高、特异性强等特点,以电池为动力的检测兽药残留物的分子印迹电致发光传感器的制备及检测方法。
为了解决上述技术问题,本发明是通过以下措施来实现的:一种以电池为动力的检测兽药残留物的分子印迹电致发光传感器的制备方法,其特征是包括以下步骤:
(1) 选择能与兽药残留物合成分子印迹聚合物 (Molecularly Imprinted Polymers,简称MIPs) 的功能单体;
(2) 按一定摩尔比将残留兽药的模板分子、功能单体、交联剂、致孔剂、引发剂混合均匀制成MIPs溶胶;
(3) 制备石墨烯;
(4) 制备碳点;
(5) 利用层层自组装表面修饰技术等,将石墨烯和碳点及MIPs溶胶修饰修饰电极表面上,制作分子印迹电致发光传感器。
本发明所述兽药残留物模板分子、功能单体、交联剂、致孔剂、引发剂的摩尔比为0.1~1∶1∶0.5~6∶35~65∶0.05~0.15。
本发明所述石墨烯、碳点和分子印迹聚合物 (MIPs) 修饰到电致发光传感器表面包括以下步骤:
(1) 将所用电极用0.05 μm的氧化铝粉仔细地打磨,超声波清洗,再分别用1 mol/L HNO3,1 mol/L NaOH清洗,然后用二次水彻底清洗,吹干;
(2) 制备氧化石墨烯
将2 g石墨粉加入到含有2 g 硝酸钠和40 mL 浓硫酸 (98%) 的冰水浴中,磁性搅拌20 min。在搅拌作用下,加入6g 高锰酸钾,并于室温环境下搅拌1h。向上述溶液中加入180 mL 超纯水,于95 ℃回流15 min。冷却至室温后用超纯水稀释,并加入30 mL H2O2 (30%),此时溶液变为黄褐色。将得到的溶液抽滤,并用超纯水洗涤至中性,将产品于60 ℃真空烘箱中烘干;
(3) 制备石墨烯
将所制备的氧化石墨烯制备成.0.5mg/mL的溶液,取该溶液10mL与20μL水合肼和100μL氨水混合,于90℃回流2h,离心洗涤即可制备石墨烯;
(4) 将步骤 (1) 处理过的工作电极表面浸泡于分散的石墨烯溶液中5 - 10 min,取出晾干;
(5) 将制备的碳点材料溶液超声处理10 - 40 min,得到分散的碳点材料溶液;
(6) 向步骤 (4) 中处理过的电极滴上经步骤 (5) 处理过的碳点材料溶液,晾干;
(7) 将步骤 (6) 中晾干的工作电极浸泡于MIPs溶液中5 - 10 min,然后将工作电极取出用洗脱剂洗脱20 - 30 min,在室温下干燥5 - 10 min。
本发明还包括以下步骤:
将分子印迹电致发光传感器放置24 h后使用。
本发明所述洗脱剂为乙腈、水、甲醇-乙酸或乙腈-乙酸。
本发明所述电池为1.2 V 可充电电池。
本发明所述的电致发光仪为西安瑞迈IFFM-E型流动注射化学发光分析仪。
本发明所述功能单体为甲基丙烯酸二乙氨基乙酯 (DEAEM)、α-甲基丙烯酸 (MAA)、4-乙烯基吡啶 (4-VP);所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EGDMA)、二乙烯基苯 (DVB);所述引发剂为偶氮二异丁腈 (ABIN);所述致孔剂采用氯仿、甲醇。
一种检测畜、禽肉和乳制品中痕量兽药残留物的以电池为动力的分子印迹电致发光传感器的制备方法,其特征是包括如下步骤:将按上述任意一种方法制的得以电池为动力的分子印迹电致发光传感器配合电致化学发光仪,对畜、禽肉和乳制品中的兽药残留物进行高灵敏、快速的检测。
本发明的有益效果
1. 以电池为动力的检测痕量兽药残留物分子印迹电致发光传感器制备方法,将电池引入检测装置中作为动力,降低了检测痕量兽药残留物的成本。
2. 将石墨烯纳米材料的纳米增效作用引入到电极的制备当中,使得所制备的分子印迹聚合物修饰的电极具有更高的灵敏性和检测范围。
3. 将表面修饰技术应用到分子印迹聚合物修饰的电极的制备当中,使得纳米增效的分子印迹电致发光传感器制的制备具有可控性,提高了电极的灵敏度和准确性。
4. 本发明所得到的以电池为动力的检测痕量兽药残留物分子印迹电致发光传感器,可以实现样本中兽药残留物的高特异性、高灵敏度、低成本、快速检测。
5. 本发明的以电池为动力的检测痕量兽药残留物分子印迹电致发光传感器的特异性强,样品中其它非特异性分子对检测结果无影响;灵敏度高,可以达到ng级;检测速度快,完成一个基本检测过程仅需1 - 2 min的时间,可在短时间内实现大量样本的高通量筛选,试剂用量少,检测一个样品只需要几十微升试剂;成本低,检测1个样品仅需几分钱。
6. 以电池为动力的分子印迹电致发光传感器检测痕量兽药残留物方法,操作快速简单,反应及结果均由仪器自动完成和记录,避免了主观因素的影响,并保证有很好的重复性,便于现场检测。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。
图1.为石墨烯、碳点材料和MIPs修饰到电极表面制备分子印迹电致发光的示意图。
具体实施方式
实施例1(抗生素类,如氯霉素)
一种检测氯霉素的以电池为动力的分子印迹电致发光传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1) 选择能与氯霉素合成MIPs的功能单体甲基丙烯酸二乙氨基乙酯 (DEAEM);
(2) 模板分子氯霉素,功能单体甲基丙烯酸二乙氨基乙酯 (DEAEM),交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA),致孔剂甲醇,引发剂偶氮二异丁腈 (ABIN), 按摩尔比为0.1∶1∶5∶40∶0.05混合均匀,得到氯霉素MIPs溶胶;
(3) 制备氧化石墨烯
将2 g石墨粉加入到含有2 g 硝酸钠和40 mL 浓硫酸 (98%) 的冰水浴中,磁性搅拌20 min。在搅拌作用下,加入6g 高锰酸钾,并于室温环境下搅拌1h。向上述溶液中加入180 mL 超纯水,于95 ℃回流15 min。冷却至室温后用超纯水稀释,并加入30 mL H2O2 (30%),此时溶液变为黄褐色。将得到的溶液抽滤,并用超纯水洗涤至中性,将产品于60 ℃真空烘箱中烘干;
(4) 制备石墨烯:将所制备的氧化石墨烯制备成.0.5mg/mL的溶液,取该溶液10mL与20μL水合肼和100μL氨水混合,于90℃回流2h,离心洗涤即可制备石墨烯;
(5) 取制备好的石墨烯,在环戊酮溶剂中,超声30 min,得到稳定性较好的均匀分散石墨烯溶液;
(6) 工作电极选用玻碳电极,将所用电极用0.05 μm的氧化铝粉仔细地打磨,超声波清洗,再分别用1 mol/L HNO3,1 mol/L NaOH清洗,然后用二次水彻底清洗,吹干;
(7) 将步骤 (6) 处理过的工作电极表面浸泡于步骤 (5) 处理过石墨烯溶液中5 - 10 min,取出晾干;
(8) 制备碳点材料。在一电解池中以碳棒为工作电极,Ag/AgCl电极为参比电极,铂网为对电极,在pH 7.0 磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲溶液中利用电化学工作站施加 (-3.0) V - (+3.0) V 电压(扫速 100 mV/S),扫描10 min;
(9) 将步骤 (8) 制备的碳点材料超声处理10 - 40 min,得到分散的碳点材料溶液;
(10) 向步骤 (7) 中处理过的电极滴上经步骤 (9) 处理过的碳点材料溶液,晾干;
(11) 将步骤 (10) 中晾干的工作电极浸泡于MIPs溶液中5 - 10 min,然后将工作电极取出用洗脱剂洗脱20 - 30 min,在室温下干燥5 - 10 min;检测氯霉素分子印迹电致发光传感器制备完毕。
将制得的检测氯霉素分子印迹电致发光传感器以电池为动力,配合电致发光仪,对畜、禽肉和乳制品中残留的氯霉素进行高灵敏、快速的检测。结果见表1。利用现有的高效液相色谱法 (HPLC)对乳制品和肉制品中痕量氯霉素残留进行检测,结果见表1。
表1本发明以电池为动力检测氯霉素分子印迹电致发光传感器 和高效液相色谱法 (HPLC) 对氯霉素检测效果对比
从表1中结果可以看出:本发明以电池为动力的检测痕量氯霉素分子印迹电致发光传感器与现有的高效液相色谱法 (HPLC) 相比具有更宽的线性范围、更高的灵敏度和更低的检测限,成本更低。
实施例2 (β-肾上腺素类,如莱克多巴胺)
一种检测莱克多巴胺的以电池为动力的分子印迹电致发光传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1) 选择能与莱克多巴胺合成MIPs的功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA);
(2) 模板分子莱克多巴胺,功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA),交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EGDMA),致孔剂甲醇,引发剂偶氮二异丁腈 (ABIN), 按摩尔比为0.1∶1∶2∶35∶0.15混合均匀,得到莱克多巴胺MIPs溶胶;
(3) 制备氧化石墨烯
将2 g石墨粉加入到含有2 g 硝酸钠和40 mL 浓硫酸 (98%) 的冰水浴中,磁性搅拌20 min。在搅拌作用下,加入6g 高锰酸钾,并于室温环境下搅拌1h。向上述溶液中加入180 mL 超纯水,于95 ℃回流15 min。冷却至室温后用超纯水稀释,并加入30 mL H2O2 (30%),此时溶液变为黄褐色。将得到的溶液抽滤,并用超纯水洗涤至中性,将产品于60 ℃真空烘箱中烘干;
(4) 制备石墨烯:将所制备的氧化石墨烯制备成.0.5mg/mL的溶液,取该溶液10mL与20μL水合肼和100μL氨水混合,于90℃回流2h,离心洗涤即可制备石墨烯;
(5) 取制备好的石墨烯,在环戊酮溶剂中,超声30 min,得到稳定性较好的均匀分散石墨烯溶液;
(6) 工作电极选用玻碳电极,将所用电极用0.05 μm的氧化铝粉仔细地打磨,超声波清洗,再分别用1 mol/L HNO3,1 mol/L NaOH清洗,然后用二次水彻底清洗,吹干;
(7) 将步骤 (6) 处理过的工作电极表面浸泡于步骤 (5) 处理过石墨烯溶液中5 - 10 min,取出晾干;
(8) 制备碳点材料。在一电解池中以碳棒为工作电极,Ag/AgCl电极为参比电极,铂网为对电极,在pH 7.0 磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲溶液中利用电化学工作站施加 (-3.0) V - (+3.0) V 电压(扫速 100 mV/S),扫描10 min;
(9) 将步骤 (8) 制备的碳点材料超声处理10 - 40 min,得到分散的碳点材料溶液;
(10) 向步骤 (7) 中处理过的电极滴上经步骤 (9) 处理过的碳点材料溶液,晾干;
(11) 将步骤 (10) 中晾干的工作电极浸泡于MIPs溶液中5 - 10 min,然后将工作电极取出用洗脱剂洗脱20 - 30 min,在室温下干燥5 - 10 min;检测莱克多巴胺分子印迹电致发光传感器制备完毕。
将制得的检测莱克多巴胺分子印迹电致发光传感器以电池为动力,配合电致发光仪,对畜、禽肉和乳制品中残留的莱克多巴胺进行高灵敏、快速的检测。结果见表2。利用现有的高效液相色谱法 (HPLC) 对乳制品和肉制品中痕量莱克多巴胺残留进行检测,结果见表2。.
表2本发明以电池为动力检测莱克多巴胺分子印迹电致发光传感器 和高效液相色谱法 (HPLC) 对莱克多巴胺检测效果对比
从表2中结果可以看出:本发明以电池为动力的检测痕量莱克多巴胺分子印迹电致发光传感器与现有的高效液相色谱法 (HPLC) 相比具有更宽的线性范围、更高的灵敏度和更低的检测限,成本更低。
实施例3 (镇静剂类,如巴比妥)
一种检测巴比妥的以电池为动力的分子印迹电致发光传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1) 选择能与巴比妥合成MIPs的功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA);
(2) 模板分子巴比妥,功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA),交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EGDMA),致孔剂氯仿,引发剂偶氮二异丁腈 (ABIN), 按摩尔比为0.5∶1∶6∶40∶0.1混合均匀,得到巴比妥MIPs溶胶;
(3) 制备氧化石墨烯
将2 g石墨粉加入到含有2 g 硝酸钠和40 mL 浓硫酸 (98%) 的冰水浴中,磁性搅拌20 min。在搅拌作用下,加入6g 高锰酸钾,并于室温环境下搅拌1h。向上述溶液中加入180 mL 超纯水,于95 ℃回流15 min。冷却至室温后用超纯水稀释,并加入30 mL H2O2 (30%),此时溶液变为黄褐色。将得到的溶液抽滤,并用超纯水洗涤至中性,将产品于60 ℃真空烘箱中烘干;
(4) 制备石墨烯:将所制备的氧化石墨烯制备成.0.5mg/mL的溶液,取该溶液10mL与20μL水合肼和100μL氨水混合,于90℃回流2h,离心洗涤即可制备石墨烯;
(5) 取制备好的石墨烯,在环戊酮溶剂中,超声30 min,得到稳定性较好的均匀分散石墨烯溶液;
(6) 工作电极选用玻碳电极,将所用电极用0.05 μm的氧化铝粉仔细地打磨,超声波清洗,再分别用1 mol/L HNO3,1 mol/L NaOH清洗,然后用二次水彻底清洗,吹干;
(7) 将步骤 (6) 处理过的工作电极表面浸泡于步骤 (5) 处理过石墨烯溶液中5 - 10 min,取出晾干;
(8) 制备碳点材料。在一电解池中以碳棒为工作电极,Ag/AgCl电极为参比电极,铂网为对电极,在pH 7.0 磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲溶液中利用电化学工作站施加 (-3.0) V - (+3.0) V 电压(扫速 100 mV/S),扫描10 min;
(9) 将步骤 (8) 制备的碳点材料超声处理10 - 40 min,得到分散的碳点材料溶液;
(10) 向步骤 (7) 中处理过的电极滴上经步骤 (9) 处理过的碳点材料溶液,晾干;
(11) 将步骤 (10) 中晾干的工作电极浸泡于MIPs溶液中5 - 10 min,然后将工作电极取出用洗脱剂洗脱20 - 30 min,在室温下干燥5 - 10 min;检测巴比妥分子印迹电致发光传感器制备完毕。
将制得的检测巴比妥分子印迹电致发光传感器以电池为动力,配合电致发光仪,对畜、禽肉和乳制品中残留的巴比妥进行高灵敏、快速的检测。结果见表3。利用现有的高效液相色谱法 (HPLC) 对乳制品和肉制品中痕量巴比妥残留进行检测,结果见表3。.
表3本发明以电池为动力检测巴比妥分子印迹电致发光传感器 和高效液相色谱法 (HPLC) 对巴比妥检测效果对比
从表3中结果可以看出:本发明以电池为动力的检测痕量巴比妥分子印迹电致发光传感器与现有的高效液相色谱法 (HPLC) 相比具有更宽的线性范围、更高的灵敏度和更低的检测限,成本更低。
实施例4 (生长促进剂类,如吲哚乙酸)
一种检测吲哚乙酸的以电池为动力的分子印迹电致发光传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1) 选择能与吲哚乙酸合成MIPs的功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA);
(2) 模板分子吲哚乙酸,功能单体4-乙烯基吡啶 (4-VP),交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EGDMA),致孔剂氯仿,引发剂偶氮二异丁腈 (ABIN),按摩尔比为0.5∶1∶2.5∶50∶0.15混合均匀,得到吲哚乙酸MIPs溶胶;
(3) 制备氧化石墨烯
将2 g石墨粉加入到含有2 g 硝酸钠和40 mL 浓硫酸 (98%) 的冰水浴中,磁性搅拌20 min。在搅拌作用下,加入6g 高锰酸钾,并于室温环境下搅拌1h。向上述溶液中加入180 mL 超纯水,于95 ℃回流15 min。冷却至室温后用超纯水稀释,并加入30 mL H2O2 (30%),此时溶液变为黄褐色。将得到的溶液抽滤,并用超纯水洗涤至中性,将产品于60 ℃真空烘箱中烘干;
(4) 制备石墨烯:将所制备的氧化石墨烯制备成.0.5mg/mL的溶液,取该溶液10mL与20μL水合肼和100μL氨水混合,于90℃回流2h,离心洗涤即可制备石墨烯;
(5) 取制备好的石墨烯,在环戊酮溶剂中,超声30 min,得到稳定性较好的均匀分散石墨烯溶液;
(6) 工作电极选用玻碳电极,将所用电极用0.05 μm的氧化铝粉仔细地打磨,超声波清洗,再分别用1 mol/L HNO3,1 mol/L NaOH清洗,然后用二次水彻底清洗,吹干;
(7) 将步骤 (6) 处理过的工作电极表面浸泡于步骤 (5) 处理过石墨烯溶液中5 - 10 min,取出晾干;
(8) 制备碳点材料。在一电解池中以碳棒为工作电极,Ag/AgCl电极为参比电极,铂网为对电极,在pH 7.0 磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲溶液中利用电化学工作站施加 (-3.0) V - (+3.0) V 电压(扫速 100 mV/S),扫描10 min;
(9) 将步骤 (8) 制备的碳点材料超声处理10 - 40 min,得到分散的碳点材料溶液;
(10) 向步骤 (7) 中处理过的电极滴上经步骤 (9) 处理过的碳点材料溶液,晾干;
(11) 将步骤 (10) 中晾干的工作电极浸泡于MIPs溶液中5 - 10 min,然后将工作电极取出用洗脱剂洗脱20 - 30 min,在室温下干燥5 - 10 min;检测吲哚乙酸分子印迹电致发光传感器制备完毕。
将制得的检测吲哚乙酸分子印迹电致发光传感器以电池为动力,配合电致发光仪,对畜、禽肉和乳制品中残留的吲哚乙酸进行高灵敏、快速的检测。结果见表4。利用现有的高效液相色谱法 (HPLC) 对乳制品和肉制品中痕量吲哚乙酸残留进行检测,结果见表4。
表4本发明以电池为动力检测吲哚乙酸分子印迹电致发光传感器 和高效液相色谱法 (HPLC) 对吲哚乙酸检测效果对比
从表4中结果可以看出:本发明以电池为动力的检测痕量吲哚乙酸分子印迹电致发光传感器与现有的高效液相色谱法 (HPLC) 相比具有更宽的线性范围、更高的灵敏度和更低的检测限,成本更低。
实施例5 (抗原虫药类,如磺胺二甲嘧啶)
一种检测吲哚乙酸的以电池为动力的分子印迹电致发光传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1) 选择能与磺胺二甲嘧啶合成MIPs的功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA);
(2) 模板分子磺胺二甲嘧啶,功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA),交联剂二乙烯基苯 (DVB),致孔剂氯仿,引发剂偶氮二异丁腈 (ABIN), 按摩尔比为0.5∶1∶2.5∶55∶0.15混合均匀,得到磺胺二甲嘧啶MIPs溶胶;
(3) 制备氧化石墨烯
将2 g石墨粉加入到含有2 g 硝酸钠和40 mL 浓硫酸 (98%) 的冰水浴中,磁性搅拌20 min。在搅拌作用下,加入6g 高锰酸钾,并于室温环境下搅拌1h。向上述溶液中加入180 mL 超纯水,于95 ℃回流15 min。冷却至室温后用超纯水稀释,并加入30 mL H2O2 (30%),此时溶液变为黄褐色。将得到的溶液抽滤,并用超纯水洗涤至中性,将产品于60 ℃真空烘箱中烘干;
(4) 制备石墨烯:将所制备的氧化石墨烯制备成.0.5mg/mL的溶液,取该溶液10mL与20μL水合肼和100μL氨水混合,于90℃回流2h,离心洗涤即可制备石墨烯;
(5) 取制备好的石墨烯,在环戊酮溶剂中,超声30 min,得到稳定性较好的均匀分散石墨烯溶液;
(6) 工作电极选用玻碳电极,将所用电极用0.05 μm的氧化铝粉仔细地打磨,超声波清洗,再分别用1 mol/L HNO3,1 mol/L NaOH清洗,然后用二次水彻底清洗,吹干;
(7) 将步骤 (6) 处理过的工作电极表面浸泡于步骤 (5) 处理过石墨烯溶液中5 - 10 min,取出晾干;
(8) 制备碳点材料。在一电解池中以碳棒为工作电极,Ag/AgCl电极为参比电极,铂网为对电极,在pH 7.0 磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲溶液中利用电化学工作站施加 (-3.0) V - (+3.0) V 电压(扫速 100 mV/S),扫描10 min;
(9) 将步骤 (8) 制备的碳点材料超声处理10 - 40 min,得到分散的碳点材料溶液;
(10) 向步骤 (7) 中处理过的电极滴上经步骤 (9) 处理过的碳点材料溶液,晾干;
(11) 将步骤 (10) 中晾干的工作电极浸泡于MIPs溶液中5 - 10 min,然后将工作电极取出用洗脱剂洗脱20 - 30 min,在室温下干燥5 - 10 min;检测吲哚乙酸分子印迹电致发光传感器制备完毕。
将制得的检测磺胺二甲嘧啶分子印迹电致发光传感器以电池为动力,配合电致发光仪,对畜、禽肉和乳制品中残留的磺胺二甲嘧啶进行高灵敏、快速的检测。结果见表5。利用现有的高效液相色谱法 (HPLC) 对乳制品和肉制品中痕量磺胺二甲嘧啶残留进行检测,结果见表5。
表5本发明以电池为动力检测磺胺二甲嘧啶分子印迹电致发光传感器 和高效液相色谱法 (HPLC) 对磺胺二甲嘧啶检测效果对比
从表5中结果可以看出:本发明以电池为动力的检测痕量磺胺二甲嘧啶分子印迹电致发光传感器与现有的高效液相色谱法 (HPLC) 相比具有更宽的线性范围、更高的灵敏度和更低的检测限,成本更低。
Claims (5)
1.一种检测氯霉素的以电池为动力的分子印迹电致发光传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1) 选择能与氯霉素合成MIPs的功能单体甲基丙烯酸二乙氨基乙酯 (DEAEM);
(2) 模板分子氯霉素,功能单体甲基丙烯酸二乙氨基乙酯 (DEAEM),交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA),致孔剂甲醇,引发剂偶氮二异丁腈 (ABIN), 按摩尔比为0.1∶1∶5∶40∶0.05混合均匀,得到氯霉素MIPs溶胶;
(3) 制备氧化石墨烯,将2 g石墨粉加入到含有2 g 硝酸钠和40 mL 98%的浓硫酸的冰水浴中,磁性搅拌20 min;在搅拌作用下,加入6g 高锰酸钾,并于室温环境下搅拌1h;向上述溶液中加入180 mL 超纯水,于95 ℃回流15 min;冷却至室温后用超纯水稀释,并加入30 mL 30%的H2O2,此时溶液变为黄褐色;将得到的溶液抽滤,并用超纯水洗涤至中性,将产品于60 ℃真空烘箱中烘干;
(4) 制备石墨烯,将所制备的氧化石墨烯制备成0.5mg/mL的溶液,取该溶液10mL与20μL水合肼和100μL氨水混合,于90℃回流2h,离心洗涤即可制备石墨烯;
(5) 取制备好的石墨烯,在环戊酮溶剂中,超声30 min,得到稳定性较好的均匀分散石墨烯溶液;
(6) 工作电极选用玻碳电极,将所用电极用0.05 μm的氧化铝粉仔细地打磨,超声波清洗,再分别用1 mol/L HNO3,1 mol/L NaOH清洗,然后用二次水彻底清洗,吹干;
(7) 将步骤 (6) 处理过的工作电极表面浸泡于步骤 (5) 处理过石墨烯溶液中5 - 10 min,取出晾干;
(8) 制备碳点材料,在一电解池中以碳棒为工作电极,Ag/AgCl电极为参比电极,铂网为对电极,在pH 7.0 磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲溶液中利用电化学工作站施加 -3.0V至+3.0 V 电压,扫速为 100 mV/s,扫描10 min;
(9) 将步骤 (8) 制备的碳点材料超声处理10 - 40 min,得到分散的碳点材料溶液;
(10) 向步骤 (7) 中处理过的电极滴上经步骤 (9) 处理过的碳点材料溶液,晾干;
(11) 将步骤 (10) 中晾干的工作电极浸泡于MIPs溶液中5 - 10 min,然后将工作电极取出用洗脱剂洗脱20 - 30 min,在室温下干燥5 - 10 min;检测氯霉素分子印迹电致发光传感器制备完毕;将制得的检测氯霉素分子印迹电致发光传感器以1.2 V可充电电池为动力,配合西安瑞迈IFFM-E型流动注射化学发光分析仪,对畜、禽肉和乳制品中残留的氯霉素进行高灵敏、快速的检测。
2.一种检测莱克多巴胺的以电池为动力的分子印迹电致发光传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1) 选择能与莱克多巴胺合成MIPs的功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA);
(2) 模板分子莱克多巴胺,功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA),交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EGDMA),致孔剂甲醇,引发剂偶氮二异丁腈 (ABIN), 按摩尔比为0.1∶1∶2∶35∶0.15混合均匀,得到莱克多巴胺MIPs溶胶;
(3) 制备氧化石墨烯,将2 g石墨粉加入到含有2 g 硝酸钠和40 mL 98%的浓硫酸的冰水浴中,磁性搅拌20 min;在搅拌作用下,加入6g 高锰酸钾,并于室温环境下搅拌1h;向上述溶液中加入180 mL 超纯水,于95 ℃回流15 min;冷却至室温后用超纯水稀释,并加入30 mL 30%的H2O2,此时溶液变为黄褐色;将得到的溶液抽滤,并用超纯水洗涤至中性,将产品于60 ℃真空烘箱中烘干;
(4) 制备石墨烯,将所制备的氧化石墨烯制备成 0.5mg/mL的溶液,取该溶液10mL与20μL水合肼和100μL氨水混合,于90℃回流2h,离心洗涤即可制备石墨烯;
(5) 取制备好的石墨烯,在环戊酮溶剂中,超声30 min,得到稳定性较好的均匀分散石墨烯溶液;
(6) 工作电极选用玻碳电极,将所用电极用0.05 μm的氧化铝粉仔细地打磨,超声波清洗,再分别用1 mol/L HNO3,1 mol/L NaOH清洗,然后用二次水彻底清洗,吹干;
(7) 将步骤 (6) 处理过的工作电极表面浸泡于步骤 (5) 处理过石墨烯溶液中5 - 10 min,取出晾干;
(8) 制备碳点材料,在一电解池中以碳棒为工作电极,Ag/AgCl电极为参比电极,铂网为对电极,在pH 7.0 磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲溶液中利用电化学工作站施加 -3.0V至+3.0V 电压,扫速为 100 mV/s,扫描10 min;
(9) 将步骤 (8) 制备的碳点材料超声处理10 - 40 min,得到分散的碳点材料溶液;
(10) 向步骤 (7) 中处理过的电极滴上经步骤 (9) 处理过的碳点材料溶液,晾干;
(11) 将步骤 (10) 中晾干的工作电极浸泡于MIPs溶液中5 - 10 min,然后将工作电极取出用洗脱剂洗脱20 - 30 min,在室温下干燥5 - 10 min;检测莱克多巴胺分子印迹电致发光传感器制备完毕;将制得的检测莱克多巴胺分子印迹电致发光传感器以1.2 V可充电电池为动力,配合西安瑞迈IFFM-E型流动注射化学发光分析仪,对畜、禽肉和乳制品中残留的莱克多巴胺进行高灵敏、快速的检测。
3.一种检测巴比妥的以电池为动力的分子印迹电致发光传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1) 选择能与巴比妥合成MIPs的功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA);
(2) 模板分子巴比妥,功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA),交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EGDMA),致孔剂氯仿,引发剂偶氮二异丁腈 (ABIN), 按摩尔比为0.5∶1∶6∶40∶0.1混合均匀,得到巴比妥MIPs溶胶;
(3) 制备氧化石墨烯,将2 g石墨粉加入到含有2 g 硝酸钠和40 mL 98%的浓硫酸的冰水浴中,磁性搅拌20 min;在搅拌作用下,加入6g 高锰酸钾,并于室温环境下搅拌1h;向上述溶液中加入180 mL 超纯水,于95 ℃回流15 min;冷却至室温后用超纯水稀释,并加入30 mL30% 的H2O2,此时溶液变为黄褐色;将得到的溶液抽滤,并用超纯水洗涤至中性,将产品于60 ℃真空烘箱中烘干;
(4) 制备石墨烯,将所制备的氧化石墨烯制备成 0.5mg/mL的溶液,取该溶液10mL与20μL水合肼和100μL氨水混合,于90℃回流2h,离心洗涤即可制备石墨烯;
(5) 取制备好的石墨烯,在环戊酮溶剂中,超声30 min,得到稳定性较好的均匀分散石墨烯溶液;
(6) 工作电极选用玻碳电极,将所用电极用0.05 μm的氧化铝粉仔细地打磨,超声波清洗,再分别用1 mol/L HNO3,1 mol/L NaOH清洗,然后用二次水彻底清洗,吹干;
(7) 将步骤 (6) 处理过的工作电极表面浸泡于步骤 (5) 处理过石墨烯溶液中5 - 10 min,取出晾干;
(8) 制备碳点材料,在一电解池中以碳棒为工作电极,Ag/AgCl电极为参比电极,铂网为对电极,在pH 7.0 磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲溶液中利用电化学工作站施加-3.0V至+3.0V 电压,扫速位 100 mV/s,扫描10 min;
(9) 将步骤 (8) 制备的碳点材料超声处理10 - 40 min,得到分散的碳点材料溶液;
(10) 向步骤 (7) 中处理过的电极滴上经步骤 (9) 处理过的碳点材料溶液,晾干;
(11) 将步骤 (10) 中晾干的工作电极浸泡于MIPs溶液中5 - 10 min,然后将工作电极取出用洗脱剂洗脱20 - 30 min,在室温下干燥5 - 10 min;检测巴比妥分子印迹电致发光传感器制备完毕;将制得的检测巴比妥分子印迹电致发光传感器以1.2 V可充电电池为动力,配合西安瑞迈IFFM-E型流动注射化学发光分析仪,对畜、禽肉和乳制品中残留的巴比妥进行高灵敏、快速的检测。
4. 一种检测吲哚乙酸的以电池为动力的分子印迹电致发光传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1) 选择能与吲哚乙酸合成MIPs的功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA);
(2) 模板分子吲哚乙酸,功能单体4-乙烯基吡啶 (4-VP),交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EGDMA),致孔剂氯仿,引发剂偶氮二异丁腈 (ABIN),按摩尔比为0.5∶1∶2.5∶50∶0.15混合均匀,得到吲哚乙酸MIPs溶胶;
(3) 制备氧化石墨烯,将2 g石墨粉加入到含有2 g 硝酸钠和40 mL 98%的浓硫酸的冰水浴中,磁性搅拌20 min;在搅拌作用下,加入6g 高锰酸钾,并于室温环境下搅拌1h;向上述溶液中加入180 mL 超纯水,于95 ℃回流15 min;冷却至室温后用超纯水稀释,并加入30 mL 30%的H2O2,此时溶液变为黄褐色;将得到的溶液抽滤,并用超纯水洗涤至中性,将产品于60 ℃真空烘箱中烘干;
(4) 制备石墨烯,将所制备的氧化石墨烯制备成 0.5mg/mL的溶液,取该溶液10mL与20μL水合肼和100μL氨水混合,于90℃回流2h,离心洗涤即可制备石墨烯;
(5) 取制备好的石墨烯,在环戊酮溶剂中,超声30 min,得到稳定性较好的均匀分散石墨烯溶液;
(6) 工作电极选用玻碳电极,将所用电极用0.05 μm的氧化铝粉仔细地打磨,超声波清洗,再分别用1 mol/L HNO3,1 mol/L NaOH清洗,然后用二次水彻底清洗,吹干;
(7) 将步骤 (6) 处理过的工作电极表面浸泡于步骤 (5) 处理过石墨烯溶液中5 - 10 min,取出晾干;
(8) 制备碳点材料,在一电解池中以碳棒为工作电极,Ag/AgCl电极为参比电极,铂网为对电极,在pH 7.0 磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲溶液中利用电化学工作站施加-3.0V至+3.0V 电压,扫速 100 mV/s,扫描10 min;
(9) 将步骤 (8) 制备的碳点材料超声处理10 - 40 min,得到分散的碳点材料溶液;
(10) 向步骤 (7) 中处理过的电极滴上经步骤 (9) 处理过的碳点材料溶液,晾干;
(11) 将步骤 (10) 中晾干的工作电极浸泡于MIPs溶液中5 - 10 min,然后将工作电极取出用洗脱剂洗脱20 - 30 min,在室温下干燥5 - 10 min;检测吲哚乙酸分子印迹电致发光传感器制备完毕;将制得的检测吲哚乙酸分子印迹电致发光传感器以1.2 V可充电电池为动力,配合西安瑞迈IFFM-E型流动注射化学发光分析仪,对畜、禽肉和乳制品中残留的吲哚乙酸进行高灵敏、快速的检测。
5.一种检测磺胺二甲嘧啶的以电池为动力的分子印迹电致发光传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1) 选择能与磺胺二甲嘧啶合成MIPs的功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA);
(2) 模板分子磺胺二甲嘧啶,功能单体α-甲基丙烯酸 (MAA),交联剂二乙烯基苯 (DVB),致孔剂氯仿,引发剂偶氮二异丁腈 (ABIN), 按摩尔比为0.5∶1∶2.5∶55∶0.15混合均匀,得到磺胺二甲嘧啶MIPs溶胶;
(3) 制备氧化石墨烯,将2 g石墨粉加入到含有2 g 硝酸钠和40 mL 98%的浓硫酸的冰水浴中,磁性搅拌20 min;在搅拌作用下,加入6g 高锰酸钾,并于室温环境下搅拌1h;向上述溶液中加入180 mL 超纯水,于95 ℃回流15 min;冷却至室温后用超纯水稀释,并加入30 mL 30%的 H2O2,此时溶液变为黄褐色;将得到的溶液抽滤,并用超纯水洗涤至中性,将产品于60 ℃真空烘箱中烘干;
(4) 制备石墨烯,将所制备的氧化石墨烯制备成 0.5mg/mL的溶液,取该溶液10mL与20μL水合肼和100μL氨水混合,于90℃回流2h,离心洗涤即可制备石墨烯;
(5) 取制备好的石墨烯,在环戊酮溶剂中,超声30 min,得到稳定性较好的均匀分散石墨烯溶液;
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(7) 将步骤 (6) 处理过的工作电极表面浸泡于步骤 (5) 处理过石墨烯溶液中5 - 10 min,取出晾干;
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