CN110698596A - 一种肌酐分子印迹聚合物、丝网印刷电极及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种肌酐分子印迹聚合物、丝网印刷电极及其制备方法，包括(1)将2ml、质量分数为1％的表面活性剂和50ul的交联剂混合；(2)将100ul、浓度为0.1mmol/L的的模板分子肌酐、100ul 0.1M的PBS缓冲溶液、200ul的特异性功能单体混合；(3)向步骤(1)制得的溶液中加入步骤(2)制得的溶液，并加入150ul引发剂和1ml、质量分数为1％的羧甲基纤维素，生成肌酐分子印迹聚合物等步骤。本发明还公开了一种肌酐分子印迹丝网印刷电极以及一种肌酐分子印迹丝网印刷电极的制备方法。本发明制备的肌酐分子印迹聚合物稳定性好，抗干扰能力强。

Description

一种肌酐分子印迹聚合物、丝网印刷电极及其制备方法
技术领域
本发明涉及电化学领域，更具体的说，它涉及一种肌酐分子印迹聚合物、分子印迹丝网印刷电极及其制备方法。
背景技术
下面的背景技术用于帮助读者理解本发明，而不能被认为是现有技术。
肌酐(creatinine，Cre)是肌肉在人体内代谢的产物，每20g肌肉代谢可产生1mg肌酐。肌酐主要由肾小球滤过排出体外。血中肌酐来自外源性和内源性两种，外源性肌酐是肉类食物在体内代谢后的产物；内源性肌酐是体内肌肉组织代谢的产物。在肉类食物摄入量稳定时.身体的肌肉代谢又没有大的变化，肌酐的生成就会比较恒定。血液中肌酐的浓度变化主要由肾小球的滤过能力(肾小球滤过率)来决定。滤过能力下降，则肌酐浓度升高。血肌酐值高出正常值多数意味肾脏受损，血肌酐能较准确的反应肾实质受损的情况。血肌酐常用的检测方法有碱性苦味酸动力法、毛细管电泳法和高效液相色谱法等，这些方法往往成本高，操作复杂。电化学法检测肌酐具有成本低、操作简单、灵敏度高、时间段等优点。
分子印迹是针对特定的目标分子制备具有特异选择性的聚合物的过程，被形象的描绘为制造识别“分子抗原”的“人工抗体”的技术。获得的人工抗体叫做分子印迹聚合物，它通过特殊的化学键和空间结构对目标分子具有很强的特异性，且其热稳定性好，可重复使用和长期保存。
传统的用于检测肌酐的丝网印刷电极主要运用的是生物酶与底物的特异性反应，但参与反应的酶种类多达四种，涉及酶的种类主要有肌酐酶、肌酸酶、肌氨酸氧化酶和辣根过氧化氢酶，而且固定化在电极上难度较大且抗干扰较差。除此之外，酶稳定性差，易受温度、酸碱度等各种因素影响，价格昂贵。目前，用于肌酐检测的分子印迹丝网印刷电极未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种肌酐分子印迹聚合物、丝网印刷电极及其制备方法，制备的肌酐分子印迹聚合物稳定性好，抗干扰能力强，且由肌酐分子印迹聚合物制作的肌酐分子印迹丝网印刷电极响应时间短。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种肌酐分子印迹聚合物，其特征在于，制备方法包括如下步骤：
(1)将2ml、质量分数为1％的表面活性剂和50ul的交联剂混合；
(2)将100ul、浓度为0.1mmol/L的模板分子肌酐、100ul 0.1M的PBS缓冲溶液、200ul的特异性功能单体混合；其中，0.1M是指0.1mol/L。
(3)向步骤(1)制得的溶液中加入步骤(2)制得的溶液，并加入150ul引发剂和1ml、质量分数为1％的羧甲基纤维素，生成肌酐分子印迹聚合物。
需要说明的是，引发剂是促进不同分子聚合；羧甲基纤维素是增强合成后聚合物的性能以减少聚合物破坏。
优选的，步骤(1)中，向混合溶液中加入10ml的环己烷、1ml的去离子水。
优选的，步骤(1)中，对混合溶液磁力搅拌30min。
优选的，表面活性剂为聚乙二醇、triton X-100、十二烷基苯磺酸钠、吐温20中的一种。
优选的，交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯。
优选的，步骤(2)中，对肌酐、PBS缓冲溶液、特异性功能单体的混合溶液涡旋10min。
优选的，特异性功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种。
优选的，引发剂为偶氮二异丁腈。
优选的，对步骤(3)中获得的肌酐分子印迹聚合物进行后期处理，包括以下步骤：
(31)将肌酐分子印迹聚合物转移至50ml离心管中，7500r/min离心20min去除上清液，得到沉淀；
(32)向沉淀中加入15ml、0.1M的PBS缓冲溶液，超声10min分散均匀，离心除去上清液得到沉淀；
(33)向沉淀中加入15ml丙酮，超声15min分散均匀，离心除去上清液得到去除模板分子的聚合物，合成后的聚合物在乙醇中存储。
本发明还提供了一种利用上述方法制备的肌酐分子印迹聚合物制得的肌酐分子印迹丝网印刷电极。
本发明还提供了一种肌酐分子印迹丝网印刷电极的制备方法，将按上述方法制得的5ul肌酐分子印迹聚合物滴至丝网印刷电极表面，45℃烘烤10min至干燥，干燥后向电极表面滴加5ul的0.1M的铁氰化钾溶液。
本发明的有益效果：
1、本发明制备的肌酐分子印迹聚合物稳定性好，抗干扰能力强。
2、本发明制备的肌酐分子印迹聚合物制备过程简单。
3、本发明制备的肌酐分子印迹聚合物成本低，易于量产。
4、本发明制备的肌酐分子印迹聚合物用于丝网印刷电极检测肌酐时响应时间短。
附图说明
图1：是本发明制备的分子印迹丝网印刷电极的循环伏安法曲线。
图2：是本发明制备的分子印迹丝网印刷电极电化学体系中肌酐浓度的检测限和相应的线性范围。
具体实施方式
下面对本发明涉及的结构或这些所使用的技术术语做进一步的说明。这些说明仅仅是采用举例的方式进行说明本发明的方式是如何实现的，并不能对本发明构成任何的限制。
实施例1
用于检测肌酐的分子印迹丝网印刷电极的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)准备50ml圆底烧瓶，向瓶中加入10ml的环己烷、1ml的去离子水、2ml的质量分数为1％的聚乙二醇和50ul的乙二醇二甲基丙烯酸酯磁力搅拌25min，为悬浮合成分子印迹聚合物创造环境。
(2)准备1ml离心管，加入100ul的0.1mmol/L的模板分子肌酐、100ul的0.1M的PBS缓冲溶液、200ul丙烯酸，涡旋10min促使模板分子肌酐与丙烯酸结合，其中，0.1M是指0.1mol/L。
(3)把离心管中模板分子肌酐与丙烯酸的结合溶液加入圆底烧瓶中，并加入150ul的偶氮二异丁腈和1ml、质量分数为1％的羧甲基纤维素进行聚合。
(4)聚合完成后转移至50ml离心管中，7500r/min离心20min去除上清液，得到沉淀。
(5)向沉淀中加入15ml、0.1M的PBS缓冲溶液，超声10min分散均匀，离心除去上清液得到沉淀。
(6)向沉淀中加入15ml丙酮，超声15min分散均匀，离心除去上清液得到去除模板分子的聚合物，合成后的聚合物在乙醇中存储。
(7)将5ul聚合物滴至丝网印刷电极表面，45℃烘烤10min至干燥，干燥后向电极表面滴加5ul、0.1M的铁氰化钾溶液。
向实施例1制备的肌酐分子印迹丝网印刷电极表面滴加肌酐，发现能够检测肌酐浓度。如图1所示，线1为肌酐浓度为0mM(mM是指毫摩尔每升)、线2为肌酐浓度为2mM，从图1中可以看出相对于0mM，浓度为2mM的肌酐浓度在0.3V有明显的氧化峰。
向实施例1制备的肌酐分子印迹丝网印刷电极表面分别滴加浓度为0.05、0.1、0.15、0.2mM的肌酐，图2是实施例1制备的分子印迹丝网印刷电极电化学体系中肌酐浓度的检测限和相应的线性范围，由图2可知，电流与肌酐浓度的线性关系为y＝7.9756x+0.1241，其中，x为肌酐浓度，单位为mM，y为电流，单位为uA，相关系数R2＝0.9994,说明肌酐浓度和响应电流有很好的相关性，由此说明制备的聚合物可以很好地用于检测肌酐。
表1是本发明制备的分子印迹丝网印刷电极在不同温度和pH下肌酐的回收率。表中5，7，9为不同pH；0.05mM，0.1mM，0.15mM为肌酐浓度；5℃，25℃，45℃为温度。从表中可以看出随着温度和pH的改变，肌酐回收率均大于95％，抗干扰能力强。表1：是本发明制备的分子印迹丝网印刷电极在不同温度和pH下肌酐的回收率。表中5，7，9为不同pH；0.05mM，0.1mM，0.15mM为肌酐浓度；5℃，25℃，45℃为温度。从表中可以看出随着温度和pH的改变，肌酐回收率均大于95％，抗干扰能力强。
表1：是本发明制备的分子印迹丝网印刷电极在不同温度和pH下肌酐的回收率。表中5，7，9为不同pH；0.05mM，0.1mM，0.15mM为肌酐浓度；5℃，25℃，45℃为温度。从表中可以看出随着温度和pH的改变，肌酐回收率均大于95％，抗干扰能力强。
表1：是本发明制备的分子印迹丝网印刷电极在不同温度和pH下肌酐的回收率。表中5，7，9为不同pH；0.05mM，0.1mM，0.15mM为肌酐浓度；5℃，25℃，45℃为温度。从表中可以看出随着温度和pH的改变，肌酐回收率均大于95％，抗干扰能力强。
表1：是本发明制备的分子印迹丝网印刷电极在不同温度和pH下肌酐的回收率。表中5，7，9为不同pH；0.05mM，0.1mM，0.15mM为肌酐浓度；5℃，25℃，45℃为温度。从表中可以看出随着温度和pH的改变，肌酐回收率均大于95％，抗干扰能力强。
表1是本发明制备的分子印迹丝网印刷电极在不同温度和pH下肌酐的回收率。
表1
Figure BDA0002210849860000051
表1中，5、7、9为不同pH；0.05mM，0.1mM，0.15mM为肌酐浓度；5℃，25℃，45℃为温度。从表1中可以看出随着温度和pH的改变，肌酐回收率均大于95％，抗干扰能力强。
表2是普通固定化酶丝网印刷电极在不同温度和pH下肌酐的回收率。
表2
Figure BDA0002210849860000052
表2中，5、7、9为不同pH；0.05mM，0.1mM，0.15mM为肌酐浓度；5℃，25℃，45℃为温度。从表2中可以看出随着温度和pH的改变，肌酐回收率显著低于表1。
在缺少本文中所具体公开的任何元件、限制的情况下，可以实现本文所示和所述的发明。所采用的术语和表达法被用作说明的术语而非限制，并且不希望在这些术语和表达法的使用中排除所示和所述的特征或其部分的任何等同物，而且应该认识到各种改型在本发明的范围内都是可行的。因此应该理解，尽管通过各种实施例和可选的特征具体公开了本发明，但是本文所述的概念的修改和变型可以被本领域普通技术人员所采用，并且认为这些修改和变型落入所附权利要求书限定的本发明的范围之内。
本文中所述或记载的文章、专利、专利申请以及所有其他文献和以电子方式可得的信息的内容在某种程度上全文包括在此以作参考，就如同每个单独的出版物被具体和单独指出以作参考一样。申请人保留把来自任何这种文章、专利、专利申请或其他文献的任何及所有材料和信息结合入本申请中的权利。

Claims (10)

1.一种肌酐分子印迹聚合物，其特征在于，制备方法包括如下步骤：
(1)将2ml、质量分数为1％的表面活性剂和50ul的交联剂混合；
(2)将100ul、浓度为0.1mmol/L的模板分子肌酐、100ul 0.1M的PBS缓冲溶液、200ul的特异性功能单体混合；
(3)向步骤(1)制得的溶液中加入步骤(2)制得的溶液，并加入150ul引发剂和1ml、质量分数为1％的羧甲基纤维素，生成肌酐分子印迹聚合物。
2.如权利要求1所述的一种肌酐分子印迹聚合物，其特征在于，步骤(1)中，向混合溶液中加入10ml的环己烷、1ml的去离子水。
3.如权利要求2所述的一种肌酐分子印迹聚合物，其特征在于，步骤(1)中，对混合溶液磁力搅拌30min。
4.如权利要求3所述的一种肌酐分子印迹聚合物，其特征在于，表面活性剂为聚乙二醇、triton X-100、十二烷基苯磺酸钠、吐温20中的一种。
5.如权利要求4所述的一种肌酐分子印迹聚合物，其特征在于，交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯。
6.如权利要求5所述的一种肌酐分子印迹聚合物，其特征在于，步骤(2)中，对肌酐、PBS缓冲溶液、特异性功能单体的混合溶液涡旋10min。
7.如权利要求6所述的一种肌酐分子印迹聚合物，其特征在于，特异性功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种。
8.如权利要求7所述的一种肌酐分子印迹聚合物，其特征在于，引发剂为偶氮二异丁腈。
9.如权利要求8所述的一种肌酐分子印迹聚合物，其特征在于，对步骤(3)中获得的肌酐分子印迹聚合物进行后期处理，包括以下步骤：
(31)将肌酐分子印迹聚合物转移至50ml离心管中，7500r/min离心20min去除上清液，得到沉淀；
(32)向沉淀中加入15ml、0.1M的PBS缓冲溶液，超声10min分散均匀，离心除去上清液得到沉淀；
(33)向沉淀中加入15ml丙酮，超声15min分散均匀，离心除去上清液得到去除模板分子的聚合物，合成后的聚合物在乙醇中存储。
10.一种利用权利要求1～9所述的肌酐分子印迹聚合物制得的肌酐分子印迹丝网印刷电极，其制备方法如下：将5ul肌酐分子印迹聚合物滴至丝网印刷电极表面，45℃烘烤10min至干燥，干燥后向电极表面滴加5ul的0.1M的铁氰化钾溶液。
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