CN113514517B - 一种用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的电化学传感器的制备方法 - Google Patents

一种用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的电化学传感器的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于食品快速检测技术领域,涉及一种于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的电化学传感器的制备方法;首先制备N‑rGO‑PEDOT材料、AuNCs材料,然后将玻碳电极用氧化铝打磨抛光成镜面,经超声洗涤、晾干,得到处理后的玻碳电极;将N‑rGO‑PEDOT材料分散在甲醇中,得到混合液,并滴加在处理后的玻碳电极表面,自然晾干后用蒸馏水冲洗,晾干后,再次滴加AuNCs材料,自然晾干后即获得电化学传感器;可用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测;本发明传感器的制备简单、成本低、检测速度快、结果准确,并且可便携,还具有出色可重复性和稳定性,检测样品不需要复杂的前处理,适用于大规模花椒麻素的精准检测。

Description

一种用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的电化学传感器的制备方法
技术领域
本发明属于食品快速检测技术领域,具体涉及一种用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的电化学传感器的制备方法。
背景技术
花椒是中国传统“八大调味品”之一,因其具有独特的麻味而深受消费者喜爱,由挥发油、酚类、酰胺类、蛋白质、不饱和脂肪酸以及其他营养物质和生物活性成分组成,其中酚类和酰胺类物质已被证明是花椒中主要的活性成分。引起花椒麻味的主要成分是链状多不饱和脂肪酸酰胺,统称为花椒酰胺。而芦丁是一种重要的黄酮类物质,存在于花椒等多种植物中,具有抗氧化、抗菌消炎、抗病毒等功效。
芦丁等黄酮类化合物和花椒酰胺含量的高低是衡量花椒品质的重要指标,也是花椒质量分级的重要依据。目前测量芦丁和花椒酰胺含量的仪器检测方法主要有高效液相色谱法(HPLC)或高效液相色谱串联质谱法(HPLC-MS/MS),分光光度法,薄层层析法等。但这些检测方法存在价格昂贵、操作程序较复杂、检测环境要求高、无法便携使用、无法同时检测等缺点,难以实现快速检测的技术目的,使得这些方法在行业中的大规模应用方面仍然有较大的阻碍。因此,开发一种成本低廉、检测快速且准确的技术手段可用于同时检测芦丁和花椒酰胺是未来发展的重要方向之一。
电化学技术主要是基于微型化的电化学电极的使用,所需的检测仪器设备价格相对较低,而技术中使用的电化学传感器具有广泛的优势,例如响应速度快,仪器成本低,操作程序更简单,灵敏度更高。聚(3,4-乙烯-二氧噻吩)(PEDOT)是一种导电聚合物,由于具有高电导率,优异的机械强度和环境稳定性,易于合成等优点受到广泛应用。但由于较小的比表面积以及纯PEDOT易于发生团聚,降低了PEDOT的电化学性能。根据已公开文献,众多研究制备出基于PEDOT的复合材料,使其在电化学传感器中有更广阔的应用前景。因此,制备一种具有高导电率、比表面积大、电子传输速率快、抗干扰性强的电化学传感器,使其能够用于快速、灵敏、准确地检测花椒中的芦丁和花椒酰胺物质的含量成为亟待解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有检测花椒中芦丁和花椒酰胺技术中存在的不足,构造一种能够同时检测芦丁和花椒酰胺、抗干扰性强、检测信号强度高、检测结果准确的电化学传感器,并实现利用电化学技术对花椒中芦丁和花椒酰胺含量同时、快速、准确定量检测的目的。为实现上述目的,本发明采用以下技术手段:
本发明提供一种用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的电化学传感器的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)N-rGO材料制备:将氧化石墨烯(GO)和掺氮剂溶于去离子水,并转移至水热反应釜中进行水热反应,反应后经过抽滤、洗涤、冷冻干燥得黑色氮掺杂还原氧化石墨烯粉末,记为N-rGO材料;
(2)N-rGO-PEDOT材料制备:将步骤(1)制备得到的N-rGO材料和3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)加入到乙腈中,超声一段时间后滴加无水氯化铁溶液,在室温下搅拌反应一段时间后离心,离心后的产物依次用蒸馏水和甲醇为溶剂通过离心的方式洗涤数次,洗涤后再次离心得到的沉淀物在烘干之后即得到氮掺杂还原氧化石墨烯/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)复合材料,记为N-rGO-PEDOT材料;
(3)AuNCs材料制备:
(a)银立方体的合成:取乙二醇通入N2加热回流,然后加入硫化钠溶液,继续回流一段时间后,加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液,恒温反应一段时间后,再加入硝酸银溶液,反应至颜色稳定,稳定后的颜色为草绿色;再经冰水冷却至室温后离心,离心后的产物依次用丙酮和蒸馏水洗涤,洗涤后再次离心后得到的产物溶于去离子水中,即得到银立方体分散液;
(b)金纳米笼的合成:取PVP水溶液和步骤(a)中得到的银立方体分散液混合后在N2回流条件下加热回流,加热回流过程中逐滴加入氯金酸溶液,加热回流后再经冰水冷却至室温后进行离心,收集离心的沉淀物先用饱和NaCl溶液洗涤,然后用蒸馏水洗涤,最后再次离心得到沉淀物溶于在蒸馏水中得到金纳米笼分散液,记为AuNCs材料;
(4)电化学传感器制备:将玻碳电极(GCE)用氧化铝打磨抛光成镜面,然后依次用蒸馏水和无水乙醇进行超声洗涤,晾干、得到处理后的CGE电极备用;将步骤(2)制备得到的N-rGO-PEDOT材料在甲醇中超声分散,得到N-rGO-PEDOT材料混合液,并滴加在处理后的CGE电极表面,自然晾干后用蒸馏水冲洗数次,待电极表面自然晾干后,再次滴加步骤(3)制备得到的AuNCs材料,自然晾干后即获得N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器。
进一步地,步骤(1)中,所述氧化石墨烯、掺氮剂与去离子水添加量比例为1g:(20~40)g:(0.5~1)L;所述掺氮剂选自水合肼、氨水、乙二胺或尿素中的任意一种;所述水热反应的温度为140~180℃,时间为5~15h。
进一步地,步骤(2)中,所述N-rGO材料、3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)、乙腈和无水氯化铁溶液的用量比为1g:(1~5)L:(1~3)L:(1~10)L;所述无水氯化铁浓度为0.05~0.5M;所述超声一段时间为20~30min;所述在室温下搅拌反应一段时间为8~24h。
进一步地,步骤(3)的(a)步骤中,所述乙二醇、硫化钠溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液和硝酸银溶液的体积比为30:0.4:7.5:2.5;所述硫化钠溶液浓度为3mM;聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液浓度为100~500g/L;所述硝酸银溶液浓度为0.1~0.5M;所述银立方体分散液的质量分数为10%~40%(w/v);所述通入N2加热回流的温度为120~180℃,回流时间为1~3h,所述继续回流一段时间为5~10min;所述恒温反应一段时间为10~15min;所述离心条件均为2000~9000rpm,3~30min。
进一步地,步骤(3)的(b)步骤中,所述PVP溶液和银立方体分散液、氯金酸溶液的体积比例为(25~75):1:(3~8);所述氯金酸溶液的浓度为5mM;所述氯金酸溶液分3~8次加入,间隔时间5s~180s;所述金纳米笼分散液的质量分数为20%~60%;所述加热回流的温度为为120~180℃,时间为5~15min;所述离心条件均为2000~9000rpm,3~30min。
进一步地,步骤(4)中,所述玻碳电极超声洗涤的时间为1~10分钟;所述N-rGO-PEDOT材料在甲醇中超声分散的时间为10~40min;所述N-rGO-PEDOT材料混合液浓度为1~5g/L;所述滴加在处理后的玻碳电极表面的用量为3~10μL;所述AuNCs材料滴加的体积为3~10μL。
基于制备得到的N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的用途,具体步骤如下:
(1)首先制备一系列不同浓度的芦丁、花椒酰胺混合标准液,分别取相同体积的不同浓度的混合标准液加入到电解液中,一种浓度的混合标准液对应一份电解液,得到不同浓度的混合溶液;利用上述步骤制备得到的N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器,采用三电极体系依次对混合溶液进行差分脉冲伏安检测,以混合标准液中芦丁、花椒酰胺浓度与其相对应的峰电流信号强度值绘制得到芦丁标准曲线和花椒酰胺标准曲线;
(2)首先制备待测样品溶液,取待测样品溶液加入到电解液中,得到待测混合溶液,利用上述方法得到的N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器,采用三电极体系对待测混合溶液中的芦丁和花椒酰胺进行检测,获得待测混合溶液的差分脉冲伏安曲线,得到芦丁和花椒酰胺的对应峰电流值,然后将检测的对应峰电流值代入步骤(1)的标准曲线,计算获得待测样品溶液中的芦丁和花椒酰胺浓度,并进一步计算得到待测样品中的芦丁和花椒酰胺含量。
进一步地,步骤(1)中,所述芦丁-花椒酰胺混合标准液中的芦丁浓度范围为0~50mg/L,花椒酰胺浓度范围为0-100mg/L,溶剂为无水乙醇;所述混合标准液与电解液加入量的体积比例为0.001~0.02:1。
进一步地,步骤(2)中,所述待测样品溶液与电解液加入量的体积比例为0.01~0.05:1。
进一步地,步骤(1)~(2)中,所述电解液为无水乙醇和PBS缓冲液的混合溶液,其中无水乙醇所占体积比为5~40%,PBS缓冲液pH为1~5;所述三电极体系组成为:工作电极为N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器、参比电极为Ag/AgCl电极、辅助电极为铂丝电极;差分脉冲伏安法的检测条件参数为:正向扫描,+0.0V-+1.6V;电位阶跃4mV;振幅0.05V;脉宽0.05s;采样宽度0.0167s;脉冲周期0.5s。
此外,步骤(2)中,所述制备待测样品溶液具体操作为:除去萎蔫或褐变的干燥花椒果皮、粉碎,经筛网筛选,得到花椒粉,称取质量为w的花椒粉,加入无水乙醇A,震荡摇匀,常温条件下进行超声浸提5~40min,得到粗提液;将粗提液进行离心,收集上清液;剩下的滤渣收集后,再加入无水乙醇溶解,震荡后再次离心,收集上清液;如此重复,混合多次收集的上清液,即为待测样品溶液,记录总体积V;整个过程在避光条件下操作;所述筛网的目数为20~40目;所述花椒粉、无水乙醇A的用量比为1g:(1~20)mL;所述离心条件为:转速1500~4000r/min,时间为3~20min。
有益效果:
本发明提供的一种用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的电化学传感器的制备方法,主要解决了现有的主要技术手段存在的无法对花椒中芦丁和花椒酰胺进行同时定量分析检测、操作程序繁琐、分析时间长等缺点,具体有益效果如下:
(1)本发明制备得到一种新型的电化学传感器,在纯聚合物PEDOT基础上,首次在PEDOT中进行N-rGO与AuNCs的掺入,不仅具有优良的导电性和大的比表面积,而且很好地提高了材料的机械强度与分散性,最终得到具有出色可重复性和稳定性的电化学传感器。
(2)本发明制备的传感器制备简单、灵敏度高、抗干扰性强,极大增强了裸电极下的芦丁和花椒酰胺的电化学峰电流信号强度;通过该电化学传感器能够同时对花椒中的主要活性成分(芦丁和花椒酰胺)进行准确、快速地定量检测。
(3)借助上N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器,本发明首次建立了同时检测花椒中芦丁和花椒酰胺含量的电化学方法,检测速度快(每个样品在2min内检测完成),检测结果准确(与HPLC-MS结果误差率小于10%),检测精度高(芦丁和花椒酰胺的检测限分别为8μg/L和20μg/L)。
(4)本发明操作简单,检测速度快,检测成本低,不需要操作人员有较强的专业背景,样品不需要复杂的前处理,可便携,为花椒及其制品中活性成分的智能化分析检测提供技术支持。
附图说明
图1为芦丁标准品浓度和峰电流强度之间的线性关系图。
图2为花椒酰胺标准品浓度和峰电流强度之间的线性关系图。
图3为待测样品溶液的差分脉冲伏安图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的内容,下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明,显而易见地,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,不应被解释为本发明的全部实施例。
1、实验样品、主要试剂和仪器
样品:采用7种产地明确(均为当地采收)的干燥花椒作为检测对象,它们分别为:1号样,南椒一级(四川汉源);2号样,江津青花椒(重庆江津);3号样,金阳青花椒(四川金阳);4号样,邵通青花椒(云南昭通);5号样,伏椒一级(甘肃临夏);6号样,一级红花椒(陕西富平);7号样,一级红花椒(山东莱芜)。
试剂:花椒酰胺标准品购置于成都麦德生科技有限公司,纯度大于98%。芦丁标准品购置于Sigma-Aldrich公司。实验过程所使用的水均为去离子水,实验试剂均为分析纯。
仪器:电化学工作站(CHI660E,上海辰华仪器有限公司)的三电极体系是:工作电极为表面修饰有GO-PEDOT-AuNCs复合材料的3mm直径玻碳盘电极(型号CHI104),参比电极为Ag/AgCl电极(型号CHI111),辅助电极为铂丝电极(型号CHI115)。
实施例1:
氮掺杂还原氧化石墨烯/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/金纳米笼修饰玻碳电极(N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE)电化学传感器的具体制备过程如下:
(1)N-rGO材料制备:将0.1g氧化石墨烯(GO)和3.0g尿素溶于80mL去离子水中,转移至100mL水热反应釜中,于150℃条件下加热10h,经过抽滤、洗涤、冷冻干燥得黑色氮掺杂还原氧化石墨烯粉末,记为N-rGO材料;
(2)N-rGO-PEDOT材料制备:将4mg步骤(1)制备得到的N-rGO材料和16mL 3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)加入到8mL乙腈中,超声25min,随后逐滴滴加0.2M无水氯化铁溶液20mL,在室温下搅拌反应12h后离心,离心后得到固体产物,最后依次用蒸馏水和甲醇为溶剂通过离心的方式洗涤数次,再次经离心后得到的沉淀物在烘干之后即得到氮掺杂还原氧化石墨烯/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)复合材料,记为N-rGO-PEDOT;
(3)AuNCs材料制备:
(a)银立方体的合成:取30mL乙二醇于250mL三颈瓶中,通入N2加热回流2h,加入3mM硫化钠溶液0.4mL,回流7min后,加入200g/L聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液7.5mL,恒温10min,再加入48g/L硝酸银溶液2.5mL,反应至颜色稳定为草绿色,不再产生明显的颜色变化,再经冰水冷却至室温后离心,离心后得到的沉淀物依次用丙酮和蒸馏水洗涤3次,洗涤后再次经离心得到的沉淀物转移分散至4mL蒸馏水中,得到银立方体分散液;
(b)金纳米笼的合成:取25mL PVP水溶液和0.5mL上述银立方体分散液在N2回流条件下加热回流7min,逐滴加入5mM氯金酸溶液2.5mL(分5次加入,间隔时间90s),回流至颜色稳定,再经冰水冷却后离心,离心后得到的沉淀用饱和NaCl溶液洗涤一次,蒸馏水洗涤6次;将最终洗涤后离心得到的沉淀转移分散至1mL蒸馏水中,得到AuNCs材料;
(4)电化学传感器制备:将玻碳电极(GCE)依次用0.3μm和0.05μm氧化铝打磨抛光成镜面,电极依次用蒸馏水和无水乙醇各超声洗涤10分钟,晾干得到处理后的GCE电极;之后,将10mg步骤(2)制备得到的N-rGO-PEDOT材料在5mL甲醇中超声分散30分钟,得到N-rGO-PEDOT材料混合液,并取5μL滴加在处理后的CGE电极表面,自然晾干后用蒸馏水冲洗三次,待电极表面自然晾干后,滴加5μL步骤(3)制备得到的AuNCs材料,自然晾干后以获得N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器。
基于制备得到的N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测:
(1)分别准确称取芦丁和花椒酰胺标准品15mg和20mg,用1mL无水乙醇溶解,制成混合标准母液,将混合标准母液分别用无水乙醇稀释,制备得到一系列不同浓度的芦丁-花椒酰胺混合标准液,其中芦丁浓度分别为0.1,0.5,1,5,10,20,30mg/L,花椒酰胺浓度分别为0.5,1.5,7.5,13.5,19.5,37.5,79.5mg/L,置于4℃下避光保存;分别取50μL不同浓度的混合标准液加入到9.95mL电解液(无水乙醇:PBS缓冲液(0.1M,pH=2)=1:9)中,得到混合溶液,利用制备得到的N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器,采用三电极体系对混合溶液进行差分脉冲伏安检测,以混合标准液中各自化合物浓度与其相对应的峰电流信号强度值绘制得到芦丁标准曲线(图1)和花椒酰胺标准曲线(图2),其中芦丁标准曲线在0.05~30mg/L范围内呈线性关系,函数关系为y1=0.214x1+0.019,相关系数R2=0.994,花椒酰胺标准曲线在0.25~80mg/L范围内呈线性关系,函数关系为y2=0.050x2+0.004,相关系数R2=0.998;芦丁和花椒酰胺的检测限分别为8μg/L和20μg/L。
(2)制备待测样品溶液:除去萎蔫或褐变的干燥花椒果皮,粉碎,经30目筛网筛选,得到花椒粉,称取质量为5g的花椒粉,加入无水乙醇75mL,震荡摇匀,常温条件下进行超声浸提20min,得到粗提液;将粗提液进行离心,收集上清液;剩下的滤渣收集后,再加入15mL无水乙醇溶解,震荡后再次离心,收集上清液;如此重复3次,混合3次收集的上清液,并用无水乙醇定容至200mL,即为待测样品溶液;整个过程在避光条件下操作;所述离心条件为:转速2000r/min,时间为5min。
(3)分别取0.5mL不同的待测样品溶液加入到9.5mL电解液(无水乙醇:PBS缓冲液(0.1M,pH=2)=1:9)中,利用上述方法得到的N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器,对待测样品溶液中的芦丁和花椒酰胺进行检测,获得待测样品溶液的差分脉冲伏安曲线,代表曲线如图3所示,然后将检测的对应峰电流值代入步骤(1)的标准曲线,获得待测样品溶液中的芦丁和花椒酰胺浓度,并进一步计算得到待测样品中的芦丁和花椒酰胺含量。
其中,三电极体系组成为工作电极(表面修饰有N-rGO-PEDOT-AuNCs复合材料的玻碳电极)、参比电极(Ag/AgCl电极)、辅助电极(铂丝电极);差分脉冲伏安法的检测条件参数为:正向扫描,+0.0V-+1.6V;电位阶跃4mV;振幅0.05V;脉宽0.05s;采样宽度0.0167s;脉冲周期0.5s。
(4)验证实验
分别对七种待测样品溶液采用HPLC-MS法测定并计算花椒样品中的芦丁和花椒酰胺含量,以验证本发明方法测定结果的准确性。HPLC-MS检测以芦丁-花椒酰胺混合标准品为标样,用无水乙醇溶解芦丁-花椒酰胺混合标准品配成一系列不同浓度的标准溶液进行液相色谱检测,分别以芦丁和花椒酰胺浓度为横坐标,以峰面积为纵坐标绘制标准曲线。分别吸取1.5mL待测样品溶液经0.22μm滤膜过滤后进行液相色谱检测;以保留时间在23min的峰作为芦丁的峰,以保留时间在32-34min的峰作为花椒酰胺的峰,根据计算所得的峰面积与各自的标准曲线对应的线性回归方程,计算得出待测样品溶液中的芦丁和花椒酰胺浓度,再进一步计算得到花椒样品中的芦丁和花椒酰胺含量;差分脉冲伏安检测方法与HPLC-MS测定的芦丁和花椒酰胺含量如表1所示。不同花椒样品中芦丁的HPLC-MS测定值与差分脉冲伏安法之间的相对误差范围在3.63%-9.98%,而花椒酰胺的相对误差范围在2.82~8.16%,均低于10%。结果表明:利用差分脉冲伏安法能够很好地得到花椒样品中的芦丁和花椒酰胺含量,其结果与HPLC-MS的结果高度近似。
表1 HPLC-MS法与拉曼光谱法测定结果比较
Figure BDA0002993569910000071
(5)芦丁和花椒酰胺回收率和精密度加标回收结果
选取1、4、7号花椒样品,在超声提取过程中加入芦丁和花椒酰胺标品,加入标品的含量均分别为25mg、50mg、100mg,按实施方式中的步骤(2)制备待测样品溶液和含有标品的待测样品溶液。分别移取待测样品溶液0.5mL,用电解液稀释定容至10mL,获得待测样品溶液中的芦丁和花椒酰胺浓度,并计算回收率,结果如表2所示:
表2加标回收实验结果
Figure BDA0002993569910000081
由表2结果可知,花椒酰胺回收率为95.40%到109.90%之间,而芦丁回收率为94.00%到109.60%之间,数据结果表明本发明的检测方法可靠。
说明:以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案;因此,尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明,但是本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换;而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的电化学传感器的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)N-rGO材料制备:将氧化石墨烯和掺氮剂溶于去离子水,并转移至水热反应釜中进行水热反应,反应后经过抽滤、洗涤、冷冻干燥得黑色氮掺杂还原氧化石墨烯粉末,记为N-rGO材料;
(2)N-rGO-PEDOT材料制备:将步骤(1)制备得到的N-rGO材料和3,4-乙烯二氧噻吩加入到乙腈中,超声一段时间后滴加无水氯化铁溶液,在室温下搅拌反应一段时间后离心,离心后的产物依次用蒸馏水和甲醇为溶剂通过离心的方式洗涤数次,洗涤后再次离心得到的沉淀物在烘干之后即得到氮掺杂还原氧化石墨烯/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)复合材料,记为N-rGO-PEDOT;
(3)AuNCs材料制备:
(a)银立方体的合成:取乙二醇通入N2加热回流,然后加入硫化钠溶液,继续回流一段时间后,加入聚乙烯吡咯烷酮溶液,恒温反应一段时间后,再加入硝酸银溶液,反应至颜色稳定,稳定后的颜色为草绿色;再经冰水冷却至室温后离心,离心后的产物依次用丙酮和蒸馏水洗涤,洗涤后再次离心后得到的产物溶于去离子水中,即得到银立方体分散液;
(b)金纳米笼的合成:取PVP水溶液和步骤(a)中得到的银立方体分散液混合后在N2回流条件下加热回流,加热回流过程中逐滴加入氯金酸溶液,加热回流后再经冰水冷却至室温后进行离心,收集离心的沉淀物先用饱和NaCl溶液洗涤,然后用蒸馏水洗涤,最后再次离心得到沉淀物溶于在蒸馏水中得到金纳米笼分散液,记为AuNCs材料;
(4)电化学传感器制备:将玻碳电极用氧化铝打磨抛光成镜面,然后依次用蒸馏水和无水乙醇进行超声洗涤,晾干、得到处理后的玻碳电极备用;将步骤(2)制备得到的N-rGO-PEDOT材料在甲醇中超声分散,得到N-rGO-PEDOT材料混合液,并滴加在处理后的玻碳电极表面,自然晾干后用蒸馏水冲洗数次,待电极表面自然晾干后,再次滴加步骤(3)制备得到的AuNCs材料,自然晾干后即获得N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器。
2.根据权利要求1所述的用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的电化学传感器的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述氧化石墨烯、掺氮剂与去离子水添加量比例为1g:(20~40)g:(0.5~1)L;所述掺氮剂选自水合肼、氨水、乙二胺或尿素中的任意一种;所述水热反应的温度为140~180℃,时间为5~15h。
3.根据权利要求1所述的用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的电化学传感器的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述N-rGO材料、3,4-乙烯二氧噻吩、乙腈和无水氯化铁溶液的用量比为1g:(1~5)L:(1~3)L:(1~10)L;所述无水氯化铁浓度为0.05~0.5M;所述超声一段时间为20~30min;所述在室温下搅拌反应一段时间为8~24h。
4.根据权利要求1所述的用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的电化学传感器的制备方法,其特征在于,步骤(3)的(a)步骤中,所述乙二醇、硫化钠溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液和硝酸银溶液的体积比为30:0.4:7.5:2.5;所述硫化钠溶液浓度为3mM;聚乙烯吡咯烷酮溶液浓度为100~500g/L;所述硝酸银溶液浓度为0.1~0.5M;所述银立方体分散液的质量分数为10%~40%;所述通入N2加热回流的温度为120~180℃,回流时间为1~3h,所述继续回流一段时间为5~10min;所述恒温反应一段时间为10~15min;所述离心条件均为2000~9000rpm,3~30min。
5.根据权利要求1所述的用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的电化学传感器的制备方法,其特征在于,步骤(3)的(b)步骤中,所述聚乙烯吡咯烷酮溶液和银立方体分散液、氯金酸溶液的体积比例为(25~75):1:(3~8);所述氯金酸溶液的浓度为5mM;所述氯金酸溶液分3~8次加入,间隔时间5s~180s;所述金纳米笼分散液的质量分数为20%~60%;所述加热回流的温度为120~180℃,时间为5~15min;所述离心条件均为2000~9000rpm,3~30min。
6.根据权利要求1所述的用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的电化学传感器的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述玻碳电极超声洗涤的时间为1~10分钟;所述N-rGO-PEDOT材料在甲醇中超声分散的时间为10~40min;所述N-rGO-PEDOT材料混合液浓度为1~5g/L;所述滴加在处理后的玻碳电极表面的用量为3~10μL;所述AuNCs材料滴加的体积为3~10μL。
7.根据权利要求1~6任一所述的方法制备的电化学传感器用于花椒中芦丁和花椒酰胺同时检测的用途,其特征在于,具体步骤如下:
(1)首先制备一系列不同浓度的芦丁、花椒酰胺混合标准液,分别取相同体积的不同浓度的混合标准液加入到电解液中,一种浓度的混合标准液对应一份电解液,得到不同浓度的混合溶液;利用所述的N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器,采用三电极体系依次对混合溶液进行差分脉冲伏安检测,以混合标准液中芦丁、花椒酰胺浓度与其相对应的峰电流信号强度值绘制得到芦丁标准曲线和花椒酰胺标准曲线;
(2)首先制备待测样品溶液,取待测样品溶液加入到电解液中,得到待测混合溶液,利用上述方法得到的N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器,采用三电极体系对待测混合溶液中的芦丁和花椒酰胺进行检测,获得待测混合溶液的差分脉冲伏安曲线,得到芦丁和花椒酰胺的对应峰电流值,然后将检测的对应峰电流值代入步骤(1)的标准曲线,计算获得待测样品溶液中的芦丁和花椒酰胺浓度,并进一步计算得到待测样品中的芦丁和花椒酰胺含量。
8.根据权利要求7所述的用途,其特征在于,步骤(1)中,所述芦丁-花椒酰胺混合标准液中的芦丁浓度范围为0~50mg/L,花椒酰胺浓度范围为0-100mg/L,溶剂为无水乙醇;所述混合标准液与电解液加入量的体积比例为0.001~0.02:1。
9.根据权利要求7所述的用途,其特征在于,步骤(2)中,所述待测样品溶液与电解液加入量的体积比例为0.01~0.05:1。
10.根据权利要求7所述的用途,其特征在于,步骤(1)~(2)中,所述电解液为无水乙醇和PBS缓冲液的混合溶液,其中无水乙醇所占体积比为5~40%,PBS缓冲液pH为1~5;所述三电极体系组成为:工作电极为N-rGO-PEDOT-AuNCs/GCE电化学传感器、参比电极为Ag/AgCl电极、辅助电极为铂丝电极;差分脉冲伏安法的检测条件参数为:正向扫描,+0.0V-+1.6V;电位阶跃4mV;振幅0.05V;脉宽0.05s;采样宽度0.0167s;脉冲周期0.5s。
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