CN106645363B - 一种痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器及其制备方法与应用 - Google Patents

一种痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器，包括工作电极、参比电极和对电极；工作电极为玻碳电极，首先采用单分散的SiO2@TiO2核壳型纳米球进行修饰，然后利用原位电化学聚合法和溶胶‑凝胶法进一步制备表面分子印记膜用于灭蝇胺的专一性识别。该分子印迹电化学传感器对灭蝇胺的选择性强，灵敏度高，样品前处理步骤简单，方法快速简便，实际蔬菜样品检测结果令人满意。本发明制备的分子印迹电化学传感器已成功应用于黄瓜、蘑菇、韭菜、芹菜中的灭蝇胺的检测，灵敏度、准确度、精密度以及选择性均良好。

Description

一种痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器及其制备 方法与应用
技术领域
本发明涉及痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器及其制备方法与应用。
背景技术
灭蝇胺(CYR)是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，化学名为N-环丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6三胺，是强内吸性昆虫生长调节剂。灭蝇胺作为农药已在许多国家取得登记，在我国主要用于防治黄瓜、菜豆、韭菜等蔬菜上的美洲斑潜蝇和潜叶蝇，同时也用于防治食用菌栽培上的菇蚊和菇蝇。为了保证食用安全，许多国家和地区及国际组织已制定其在农产品中的残留限量。如灭蝇胺在残留限量为：中国和日本0.2mg/kg，欧盟1mg/kg。建立检测灭蝇胺的方法，可用于分析蔬菜中灭蝇胺的残留。基于此我们需要一套效率高、选择性强的灭蝇胺的检测方法，其可为合理使用灭蝇胺提供重要的信息依据。
二氧化钛(TiO2)是一种被广泛研究的半导体材料，它具有稳定的化学结构、良好的生物相容性及光学、电学、催化等性质。二氧化硅(SiO2)具有很好的网络结构，不易聚集，在中性或较高盐条件下也有较好的稳定性，且SiO2能有效地降低TiO2表面的接触角，提高超亲水表面的稳定性，同时，TiO2经SiO2改性后(SiO2@TiO2)，比表面积极大增加，从而使其催化效率极大增强。单分散SiO2@TiO2纳米球因其具有低密度、高比表面积、高表面活性和表面渗透性等优点，越来越引起人们极大地研究兴趣，在药物输送载体、化学传感器以及催化和吸附等领域具有极为广阔的应用前景。
目前，有报道采用气相色谱-质谱、液相色谱或液相色谱-串联质谱检测灭蝇胺。灭蝇胺为极性化合物，需衍生后才能气化，采用气相色谱-质谱检测过程较为烦琐。液相色谱紫外法测定灭蝇胺，基质复杂易有较大干扰，且液相色谱法不能作为确证方法。反相液相色谱-串联质谱测定灭蝇胺，因保留时间较短，需要样品中添加腐蚀性强的三氯乙酸以延长其保留时间。
分子印迹技术是制备对特定目标分子具有特异性识别能力的高分子聚合物的技术。分子印迹技术及分子印迹聚合物，由于所制备的分子印迹聚合物具有构效预定性、特异识别性和广泛实用性三大特点，分子印迹技术及分子印迹聚合物已经在化合物分离与富集、仿生传感器、人工酶催化剂、抗体模拟酶、药物手性拆分、药物控制释放、药物筛选等诸多领域得到应用，并显示出诱人的应用前景。分子印迹技术也由此成为化学、材料学、传感器、生物学、药学、污染物分析等交叉学科和新兴研究领域，并成为目前国内外研究的热点之一。分子印迹聚合物具有使用广泛、制备简单、成本低廉、坚固耐用的特点，在分离、模拟抗体与受体、催化剂、仿生传感器等方面显示出了广泛的应用前景。
有关蔬菜中灭蝇胺残留的分子印迹电化学传感器方法检测尚未见报道，故提供一种对灭蝇胺的检测有优异灵敏度和选择性的分子印迹电化学传感器方法检测是一个需要解决的问题。
发明内容
为克服现有技术中对灭蝇胺的检测需要借助昂贵仪器完成，且检测步骤复杂的缺陷，本发明提供了一种基于单分散SiO2@TiO2纳米球的痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器及其制备方法，该方法能有效减少复杂基体成分的干扰，获得满意的效果和检测灵敏度。对灭蝇胺的检出限为4.47×10-11mol/L，该方法简化了样品预处理过程，大大缩短了样品分析时间，操作简单、选择性强、灵敏度高、结果可信，方法性能可满足实际工作需要，有较强的实际应用价值。
本发明的目的是这样实现的：
一种痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器，包括工作电极、参比电极和对电极；其特征在于：工作电极为玻碳电极，首先采用单分散的SiO2@TiO2核壳型纳米球进行修饰，然后利用原位电化学聚合法和溶胶-凝胶法进一步制备表面分子印记膜用于灭蝇胺的专一性识别；
所述的痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)、单分散SiO2微球的合成：
通过改进的方法来制备直径约300nm的单分散SiO2MSs；将260mL乙醇、90mL水和36mL氨水的混合液加热到50℃，在剧烈搅拌下将18mL正硅酸乙酯(TEOS)快速加入其中；老化6h后，离心分离SiO2微球，然后用蒸馏水和无水乙醇洗涤三次，60℃干燥过夜；
步骤(2)、单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球的合成：
称取0.5g步骤(1)制备好的SiO2微球分散在200mL乙醇中，超声30min，剧烈搅拌下加入1.0mL钛酸四丁酯(TBOT)；室温下继续搅拌12h，离心获得SiO2@TiO2核壳型纳米球，用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤三次，60℃干燥过夜。
步骤(3)、单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球的分散预处理：
称取步骤(3)中制得的单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球粉末，加入二次水，超声2h得到质量浓度为2mg/mL的分散液，用于修饰玻碳电极；
步骤(4)、玻碳电极的预处理：
除杂工序可以按照本领域的常规方法进行或为了简化除杂工序的步骤，优选除杂工序的具体步骤为：分别用0.3μm和0.05μm的氧化铝抛光粉对玻碳电极进行打磨，经水冲洗后，再依次用体积比为1:1的硝酸溶液、乙醇溶液和二次水超声清洗1min；
步骤(5)、分子印迹电化学传感器的制备：
将步骤(3)中得到的单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液滴涂到步骤(4)预处理过的玻碳电极表面，然后利用原位电化学聚合法和溶胶-凝胶法进一步制备表面分子印记膜用于灭蝇胺的专一性识别；
对上述修饰电极进行了常规的电化学性能测试，结果良好；
所述痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器可应用于测定蔬菜中灭蝇胺的浓度，灵敏度、准确度、精密度以及选择性均良好；
所述的蔬菜样品包括黄瓜、蘑菇、韭菜、芹菜；
所述的具体检测条件为：
测定介质：pH 6.5的PBS；
检测电位：0.2V；
微分脉冲条件：振幅为0.05V，脉冲周期为0.5s，脉冲宽度为0.05s；
所述的具体检测方法为：滴涂3μL MIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)到玻碳电极表面，晾干后，在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；将5μL(2mg/mL)SiO2@TiO2分散液修饰到玻碳电极表面，烤干后再滴涂3μL未洗脱MIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；将5μL(2mg/mL)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液修饰到玻碳电极上，烤干后，再滴涂3μLMIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在无水乙醇中洗脱4次，每次10min，在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；将5μL(2mg/mL)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液用于玻碳电极的修饰，烤干后，再滴涂3μL NIP(不含灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；将5μL(2mg/mL)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液修饰到玻碳电极表面，烤干后，再滴涂3μL MIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在无水乙醇中洗脱4次，每次10min，然后在15mmol/L的灭蝇胺溶液中重吸附12min，在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；用5μL(2mg/mL)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液修饰玻碳电极，烤干后，再滴涂3μL MIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在无水乙醇中洗脱4次，每次10min，然后在不同浓度的灭蝇胺溶液中进行重吸附，均为12min，最后在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)和0.1mol/L KCl的混合溶液中，以5.0mmol/L K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6](1:1)为探针进行检测，采集微分脉冲伏安曲线；分别称取约1.0g蔬菜样品于50mL烧杯中，加入10mL甲醇，超声提取10min后取提取液于离心管中，以10000rpm离心10min，分离上层清液，最后取15μL加至3mL0.1mol/L PBS中进行检测分析。
积极有益效果：本发明具有如下优点：(1)本发明以单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球作为传感器敏感材料，制备简便，成本低廉，具有比表面积大、导电性好和富集能力强的优点，并利用原位电化学聚合法和溶胶-凝胶法进一步制备表面分子印记膜；所制备材料不含有毒的、污染环境的、对人身体有害的物质，对操作者身体健康影响小，对环境友好；(2)能够显著提高灭蝇胺的电化学响应信号，分析灵敏度高，对灭蝇胺的检出限可达4.47×10- 11mol/L；(3)分析速度快，可直接测定，整个样品的分析时间约为4min，可满足现场快速监测的需求；(4)重现性好，用20个传感器测定同等浓度的样品中灭蝇胺时，相对标准偏差(RSD)小于3.5％；(5)操作简便，不需要特殊实验条件，便于携带，实用性强：将该传感器应用于黄瓜、蘑菇、韭菜、芹菜等的测定中，通过加标实验，发现加标回收率介于97.3％－108％之间，所得结果与用高效液相色谱法所获结果基本一致，说明传感器在实际样品的测定中准确度好。本发明还提供了根据上述的制备方法所制备的分子印迹电化学传感器以及该传感器在检测灭蝇胺中的应用。
附图说明
图1为SiO2@TiO2(a)、MIP-SiO2@TiO2(b)的扫描电子显微镜图；
图2中a、b、c、d、e分别为CYR-CHIT/GCE、CYR-CHIT-SiO2@TiO2/GCE、MIP-SiO2@TiO2/GCE、NIP-SiO2@TiO2/GCE、MIP-SiO2@TiO2/GCE重新吸附15mmol/L CYR在pH 6.5PBS中的DPV曲线；
图3为MIP-SiO2@TiO2/GCE重吸附不同浓度的CYR(从a到k分别为0.1nmol/L、0.5nmol/L、1.0nmol/L、5.0nmol/L、10nmol/L、5.0nmol/L、0.1μmol/L、0.5μmol/L、1.0μmol/L、5.0μmol/L、10μmol/L)后在5mmol/LK3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6](1:1)和pH 6.5PBS中的DPV曲线；
图4为该传感器检测CYR的线性范围；
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明做进一步的说明：
一种痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器，包括工作电极、参比电极和对电极；其特征在于：工作电极为玻碳电极，首先采用单分散的SiO2@TiO2核壳型纳米球进行修饰，然后利用原位电化学聚合法和溶胶-凝胶法进一步制备表面分子印记膜用于灭蝇胺的专一性识别；
所述的痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)、单分散SiO2微球的合成：
通过改进的方法来制备直径约300nm的单分散SiO2MSs；将260mL乙醇、90mL水和36mL氨水的混合液加热到50℃，在剧烈搅拌下将18mL正硅酸乙酯(TEOS)快速加入其中；老化6h后，离心分离SiO2微球，然后用蒸馏水和无水乙醇洗涤三次，60℃干燥过夜；
步骤(2)、单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球的合成：
称取0.5g步骤(1)制备好的SiO2微球分散在200mL乙醇中，超声30min，剧烈搅拌下加入1.0mL钛酸四丁酯(TBOT)；室温下继续搅拌12h，离心获得SiO2@TiO2核壳型纳米球，用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤三次，60℃干燥过夜。
步骤(3)、单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球的分散预处理：
称取步骤(3)中制得的单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球粉末，加入二次水，超声2h得到质量浓度为2mg/mL的分散液，用于修饰玻碳电极；
步骤(4)、玻碳电极的预处理：
除杂工序可以按照本领域的常规方法进行或为了简化除杂工序的步骤，优选除杂工序的具体步骤为：分别用0.3μm和0.05μm的氧化铝抛光粉对玻碳电极进行打磨，经水冲洗后，再依次用体积比为1:1的硝酸溶液、乙醇溶液和二次水超声清洗1min；
步骤(5)、分子印迹电化学传感器的制备：
将步骤(3)中得到的单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液滴涂到步骤(4)预处理过的玻碳电极表面，然后利用原位电化学聚合法和溶胶-凝胶法进一步制备表面分子印记膜用于灭蝇胺的专一性识别；
对上述修饰电极进行了常规的电化学性能测试，结果良好；
所述痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器可应用于测定蔬菜中灭蝇胺的浓度，灵敏度、准确度、精密度以及选择性均良好；
所述的蔬菜样品包括黄瓜、蘑菇、韭菜、芹菜；
所述的具体检测条件为：
测定介质：pH 6.5的PBS；
检测电位：0.2V；
微分脉冲条件：振幅为0.05V，脉冲周期为0.5s，脉冲宽度为0.05s；
所述的具体检测方法为：滴涂3μL MIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)到玻碳电极表面，晾干后，在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；将5μL(2mg/mL)SiO2@TiO2分散液修饰到玻碳电极表面，烤干后再滴涂3μL未洗脱MIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；将5μL(2mg/mL)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液修饰到玻碳电极上，烤干后，再滴涂3μLMIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在无水乙醇中洗脱4次，每次10min，在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；将5μL(2mg/mL)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液用于玻碳电极的修饰，烤干后，再滴涂3μL NIP(不含灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；将5μL(2mg/mL)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液修饰到玻碳电极表面，烤干后，再滴涂3μL MIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在无水乙醇中洗脱4次，每次10min，然后在15mmol/L的灭蝇胺溶液中重吸附12min，在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；用5μL(2mg/mL)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液修饰玻碳电极，烤干后，再滴涂3μL MIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在无水乙醇中洗脱4次，每次10min，然后在不同浓度的灭蝇胺溶液中进行重吸附，均为12min，最后在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)和0.1mol/L KCl的混合溶液中，以5.0mmol/L K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6](1:1)为探针进行检测，采集微分脉冲伏安曲线；分别称取约1.0g蔬菜样品于50mL烧杯中，加入10mL甲醇，超声提取10min后取提取液于离心管中，以10000rpm离心10min，分离上层清液，最后取15μL加至3mL0.1mol/L PBS中进行检测分析。
实施例
痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器，包括工作电极、参比电极、对电极；其特征在于：工作电极为玻碳电极，首先采用单分散的SiO2@TiO2核壳型纳米球进行修饰，然后利用原位电化学聚合法和溶胶-凝胶法进一步制备表面分子印记膜用于灭蝇胺的专一性识别；
所述的痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)、单分散SiO2微球的合成：
通过改进的方法来制备直径约300nm的单分散SiO2MSs。将260mL乙醇、90mL水和36mL氨水的混合液加热到50℃，在剧烈搅拌下将18mL正硅酸乙酯(TEOS)快速加入其中；老化6h后，离心分离SiO2微球，然后用蒸馏水和无水乙醇洗涤三次，60℃干燥过夜；
步骤(2)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球的合成
称取0.5g制备好的SiO2微球分散在200mL乙醇中，超声30min，剧烈搅拌下加入1.0mL钛酸四丁酯(TBOT)。室温下继续搅拌12h，离心获得SiO2@TiO2核壳型纳米球，用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤三次，60℃干燥过夜。单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球的的扫描电子显微镜图如图1a所示。
步骤(3)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球的分散预处理：
称取步骤(2)中制得的单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球粉末，加入二次水，超声2h得到质量浓度为2mg/mL的分散液，用于修饰玻碳电极；
步骤(4)、玻碳电极的预处理：
所述除杂工序可以按照本领域的常规方法进行或为了简化除杂工序的步骤，优选除杂工序的具体步骤为：分别用0.3μm和0.05μm的氧化铝抛光粉对玻碳电极进行打磨，经水冲洗后，再依次用体积比为1:1的硝酸溶液、乙醇溶液和二次水超声清洗1min；
步骤(5)、分子印迹电化学传感器的制备：
将步骤(3)中得到的单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液滴涂到步骤(4)预处理过的玻碳电极表面，然后利用原位电化学聚合法和溶胶-凝胶法进一步制备表面分子印记膜用于灭蝇胺的专一性识别。MIP-SiO2@TiO2的扫描电子显微镜图如图1b所示。
再进一步，对上述修饰电极进行了常规的电化学性能测试，结果良好；
所述痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器可应用于测定蔬菜中灭蝇胺的浓度，灵敏度、准确度、精密度以及选择性均良好；
所述的蔬菜样品包括黄瓜、蘑菇、韭菜、芹菜；
所述的具体检测条件为：
测定介质：pH 6.5的PBS；
检测电位：0.2V；
微分脉冲条件：振幅为0.05V，脉冲周期为0.5s，脉冲宽度为0.05s；
所述的具体检测方法为：滴涂3μL MIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)到电极表面，晾干后，在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线，如图2a曲线所示；将5μL(2mg/mL)SiO2@TiO2分散液修饰到玻碳电极表面，烤干后再滴涂3μL未洗脱MIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线，如图2b曲线所示；将5μL(2mg/mL)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液修饰到玻碳电极上，烤干后，再滴涂3μL MIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在无水乙醇中洗脱4次，每次10min，在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线，如图2c曲线所示；将5μL(2mg/mL)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液用于玻碳电极的修饰，烤干后，再滴涂3μL NIP(不含灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在0.1mol/LPBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线，如图2d曲线所示；将5μL(2mg/mL)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液修饰到玻碳电极表面，烤干后，再滴涂3μL MIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在无水乙醇中洗脱4次，每次10min，然后在15mmol/L的灭蝇胺溶液中重吸附12min，在0.1mol/LPBS(pH＝6.5)介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线，如图2e曲线所示；用5μL(2mg/mL)单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液修饰玻碳电极，烤干后，再滴涂3μLMIP(含有15mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物)，晾干后，在无水乙醇中洗脱4次，每次10min，然后在不同浓度的灭蝇胺溶液中进行重吸附，均为12min，最后在0.1mol/L PBS(pH＝6.5)和0.1mol/L KCl的混合溶液中，以5.0mmol/L K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6](1:1)为探针进行检测，采集微分脉冲伏安曲线，如图3所示(图4为该传感器检测CYR的线性范围)；分别称取约1.0g蔬菜样品于50mL烧杯中，加入10mL甲醇，超声提取10min后取提取液于离心管中，以10000rpm离心10min，分离上层清液，最后取15μL加至3mL 0.1mol/L PBS中进行检测分析，结果如表1、表2所示。
实际应用：将本发明的的电化学传感器用于实际样品的检测，实际样品中所含灭蝇胺的浓度通过微分脉冲伏安实验并结合加标回收法计算得到，结果见表1；每个样品平行测定15次，RSD低于3.5％，说明该传感器重现性好。用高效液相色谱法(HPLC)测定了同样的样品进行对照，HPLC检测结果与该传感器所得结果非常吻合，结果见表2，表明该传感器能够用于实际样品的测定，本发明测定灭蝇胺方法可靠。
表1为该传感器检测蔬菜样品中灭蝇胺的测定结果
表2为两种方法测定样品中灭蝇胺含量的结果比较
本发明具有如下优点：(1)本发明以单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球作为传感器敏感材料，制备简便，成本低廉，具有比表面积大、导电性好和富集能力强的优点，并利用原位电化学聚合法和溶胶-凝胶法进一步制备表面分子印记膜；所制备材料不含有毒的、污染环境的、对人身体有害的物质，对操作者身体健康影响小，对环境友好；(2)能够显著提高灭蝇胺的电化学响应信号，分析灵敏度高，对灭蝇胺的检出限可达4.47×10-11mol/L；(3)分析速度快，可直接测定，整个样品的分析时间约为4min，可满足现场快速监测的需求；(4)重现性好，用20个传感器测定同等浓度的样品中灭蝇胺时，相对标准偏差(RSD)小于3.5％；(5)操作简便，不需要特殊实验条件，便于携带，实用性强：将该传感器应用于黄瓜、蘑菇、韭菜、芹菜等的测定中，通过加标实验，发现加标回收率介于97.3％－108％之间，所得结果与用高效液相色谱法所获结果基本一致，说明传感器在实际样品的测定中准确度好，方法可靠。
以上实施例仅描述了本发明的优选实施方式，用以说明本发明的技术方案而非限制，但并不限于上述实施方式中的几种细节，在本发明的宗旨和原则之内，可通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，不再另行说明。

Claims (5)

1.一种痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器，包括工作电极、参比电极和对电极；其特征在于：工作电极为玻碳电极，首先采用单分散的SiO2@TiO2核壳型纳米球进行修饰，然后利用原位电化学聚合法和溶胶-凝胶法进一步制备表面分子印记膜用于灭蝇胺的专一性识别。
2.如权利要求1所述的痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤（1）、单分散SiO2微球的合成：
通过改进的Stöber方法来制备直径约300 nm的单分散SiO2 微球；将260 mL乙醇、90 mL水和36 mL氨水的混合液加热到50 °C，在剧烈搅拌下将18 mL正硅酸乙酯快速加入其中；老化 6 h后，离心分离SiO2微球，然后用蒸馏水和无水乙醇洗涤三次，60 °C干燥过夜；
步骤（2）、单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球的合成：
称取0.5 g步骤（1）制备好的SiO2微球分散在200 mL乙醇中，超声30 min，剧烈搅拌下加入1.0 mL钛酸四丁酯；室温下继续搅拌12 h，离心获得SiO2@TiO2核壳型纳米球，用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤三次，60 °C干燥过夜；
步骤（3）、单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球的分散预处理：
称取步骤（2）中制得的单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球粉末，加入二次水，超声2 h得到质量浓度为2 mg/mL的分散液，用于修饰玻碳电极；
步骤（4）、玻碳电极的预处理：
除杂工序的具体步骤为：分别用0.3 µm和0.05 µm的氧化铝抛光粉对玻碳电极进行打磨，经水冲洗后，再依次用体积比为1:1的硝酸溶液、乙醇溶液和二次水超声清洗1 min；
步骤（5）、分子印迹电化学传感器的制备：
将步骤（3）中得到的单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液滴涂到步骤（4）预处理过的玻碳电极表面，然后利用原位电化学聚合法和溶胶-凝胶法进一步制备表面分子印记膜用于灭蝇胺的专一性识别；
再进一步，对上述修饰电极进行了常规的电化学性能测试，结果良好。
3.如权利要求1所述痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器，其特征在于：应用于测定蔬菜中灭蝇胺的浓度，灵敏度、准确度、精密度以及选择性均良好；所述的蔬菜包括黄瓜、蘑菇、韭菜、芹菜。
4.如权利要求2所述的痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器的应用，其特征在于，具体检测条件为：
测定介质：pH 6.5的PBS；
检测电位：0.2 V；
微分脉冲条件：振幅为 0.05 V，脉冲周期为0.5 s，脉冲宽度为0.05 s。
5.如权利要求1所述的痕量快速检测灭蝇胺的分子印迹电化学传感器的具体检测方法，其特征在于：滴涂3 µL含有15 mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物到玻碳电极表面，晾干后，在在0.l mol/L pH = 6.5的PBS介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；将5 µL2 mg/mL的SiO2@TiO2分散液修饰到玻碳电极表面，烤干后再滴涂3 µL未洗脱含有15 mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物，晾干后，在0.l mol/L pH = 6.5的PBS介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；将5 µL2 mg/mL单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液修饰到玻碳电极上，烤干后，再滴涂3 µL含有15 mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物，晾干后，在无水乙醇中洗脱4次，每次10 min，在0.l mol/L pH = 6.5的PBS介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；将5 µL2 mg/mL单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液用于玻碳电极的修饰，烤干后，再滴涂3 µL不含灭蝇胺的分子印迹聚合物，晾干后，在0.l mol/L pH = 6.5的PBS介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；将5 µL2 mg/mL单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液修饰到玻碳电极表面，烤干后，再滴涂3 µL含有15 mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物，晾干后，在无水乙醇中洗脱4次，每次10 min，然后在15 mmol/L的灭蝇胺溶液中重吸附12 min，在0.l mol/L pH= 6.5的PBS介质溶液中检测，采集微分脉冲伏安曲线；用用5 µL2 mg/mL单分散SiO2@TiO2核壳型纳米球分散液修饰玻碳电极，烤干后，再滴涂3 µL含有15 mmol/L灭蝇胺的分子印迹聚合物，晾干后，在无水乙醇中洗脱4次，每次10 min，然后在不同浓度的灭蝇胺溶液中进行重吸附，均为12 min，最后在0.l mol/L pH = 6.5的PBS和0.l mol/L KCl的混合溶液中，以5.0 mmol/L 1:1的K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]为探针进行检测，采集微分脉冲伏安曲线；分别称取约1.0 g蔬菜样品于50 mL烧杯中，加入10 mL甲醇，超声提取10 min后取提取液于离心管中，以10000 rpm离心10 min，分离上层清液，最后取15 µL加至3 mL 0.l mol/L PBS中进行检测分析。
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