CN115096877B - 一种卡那霉素分子印迹光电传感器及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卡那霉素分子印迹光电传感器及其制备方法和应用，以有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点作为电化学发光试剂，采用碳化法合成有序介孔碳，采用水热合有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点复合纳米材料，并将有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点复合纳米材料修饰于金电极表面。然后，以卡那霉素为模板分子，邻氨基苯酚为功能单体，采用电聚合法制备得到卡那霉素分子印迹膜修饰电极传感器。洗脱模板分子后，传感器上得到特异性识别卡那霉素的印迹位点。有序介孔碳负载In纳米放大C‑dots的电化学发光，结合分子印迹膜识别作用，构建了检测卡那霉素的高灵敏传感器，检测卡那霉素灵敏度得到有效提升。

Description

一种卡那霉素分子印迹光电传感器及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及残留物检测技术领域，更具体的说是涉及一种卡那霉素分子印迹光电传感器及其制备方法和应用。
背景技术
卡那霉素是一种氨基糖苷类抗生素，因其良好的抑制细菌生长等作用而被广泛应用于医药、农业、畜牧和水产养殖业。但卡那霉素的不合理使用，也会引起卡那霉素在动物体内的残留，通过食物链的传递进入人体，危害健康。目前，检测卡那霉素的方法有质谱法、免疫传感器、比色法和荧光法等。其中质谱法需要大型昂贵仪器，前处理复杂。免疫传感器需要涉及抗原-抗体反应，成本较高、而比色法和荧光的检测灵敏度还有待提升。因此，建立灵敏度高、特异性强的分析方法来检测食品和环境中的卡那霉素残留具有重要意义。
分子印迹电化学发光传感器由于同时结合了分子印迹膜的特异性识别能力和电化学发光传感器的高灵敏性能，在分析化学领域得到了广泛的关注。其中传感器中应用的电化学发光试剂的性能决定了传感器检测灵敏度的好坏。传统的ECL发光体系主要包括无机过度金属离子配合物及其衍生物(如Ru(bpy)3 2+)和有机化合物(如鲁米诺)。在实验过程中传统的ECL发光试剂的使用常受到诸多条件的限制如水溶液中稳定性较差、电位窗口太窄，易受氧气影响、具有生物毒性等。碳量子点作为一种高性能的ECL发光探针，由于与传统重金属纳米材料相比，碳量子点不含有重金属元素，具有细胞毒性低、生物相容性高等优点，加上碳量子点优异的发光特性，因此在电化学发光传感器领域备受关注。为了获得到更高的灵敏度，研究人员不断探索放大碳量子点ECL信号的策略。研究表明，将碳量子点引入复合纳米材料中是目前提升碳量子点ECL信号的有效途径。如四氧化三铁负载碳量子点@银金属有机框架材料(Fe3O4/C-dots@Ag-MOFs)、多壁碳纳米管负载铜纳米和碳量子点(MWCNT@Cu/C-dots)、碳量子点@银纳米(Ag@C-dots),、聚(乙基亚胺)功能化氧化石墨烯负载碳量子点(PEI-GO@C-dots)等已经被研究。
有序介孔碳(OMC)是一种新型的碳材料，具有比表面积高、孔径可调、导电性良好、孔道结构有序等独特优势，使得其在电化学传感器方面发挥重要的作用。Wu等报道了一种基于Ru(bpy)3 2+/OMC/Nafion复合薄膜改性玻璃碳电极的高灵敏电化学传感器。OMC在复合纳米材料中有效放大了Ru(bpy)3 2+的电化学发光信号。因此，可以预见的是OMC能够成为电化学发光试剂的纳米放大元件，具有很大的应用潜力。但是目前将OMC引入电化学发光复合纳米试剂的制备研究较少，特别是基于OMC和C-dots的电化学发光传感器尚未见相关报道。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种卡那霉素分子印迹光电传感器及其制备方法，以有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点作为电化学发光试剂，并引入到分子印迹传感器的制备，采用碳化法合成有序介孔碳，采用水热合有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点复合纳米材料(OMC/In/C-dots)，并将OMC/In/C-dots修饰于金电极表面。然后，以卡那霉素为模板分子，邻氨基苯酚为功能单体，采用电聚合法制备得到卡那霉素分子印迹膜修饰电极传感器。洗脱模板分子后，传感器上得到特异性识别卡那霉素的印迹位点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种卡那霉素分子印迹光电传感器的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：OMC/In/C-dots得制备
(1.1)将碳量子点、InCl3、柠檬酸钠混合均匀后，搅拌状态下40℃水浴回流2h，得到In/C-dots溶液；
(1.2)向步骤(1)制的得In/C-dots溶液中加入有序介孔碳，超声反应1h后离心、真空干燥，得到OMC/In/C-dots；
步骤二：分子印迹传光电感器制备
(2.1)取OMC/In/C-dots、PBS缓冲液、EDC和NHS超声混匀后，将金电极置于混合液中继续超声5min后取出金电极晾干，得到MOC/In/C-dots修饰金电极；
(2.2)将MOC/In/C-dots修饰金电极置于醋酸钠缓冲溶液、邻氨基酚和卡那霉素的混合液中，在-0.2～1.0V间于50mV/s的扫描速率循环扫描，电聚合20-30圈，二次水清洗后室温下晾干；
(2.3)将步骤(2.2)电聚合后得电极置于50wt％乙酸溶液中，搅拌情况下泡洗4min，得卡那霉素分子印迹光电传感器。
优选的，步骤(1.1)中所述碳量子点的制备方法如下：
将蔗糖、去离子水、0.05mol/L的硫酸和聚乙二醇-200超声混合15min，然后将混合物离心除去未溶解的物质，采用分子量为8000道尔顿的透析袋，以超纯水为透析液透析2h后，加入适量的0.05mol/L的NaOH调整pH至7.4后得到碳量子点，即C-dots。
进一步的，蔗糖与硫酸的质量体积比为1g/mL，去离子水、硫酸和聚乙二醇-200的体积比为8：1：24。
更进一步的，步骤(1.1)碳量子点、InCl3、柠檬酸钠的比例以蔗糖计，其中蔗糖与InCl3的质量体积比为0.125g/mL，蔗糖与柠檬酸钠的质量比为25：13。
优选的，步骤(1.2)中所述有序介孔碳的制备方法如下：
将蔗糖和浓硫酸溶于去离子水中搅拌1h后再加入SBA-15，于100℃-120℃干燥4-6h，150℃-160℃碳化4-6h，然后转移到坩埚中，在N2气氛保护下以2℃/min的速率升温至800℃，保持4h后自然冷却，然后以10wt％氢氟酸浸泡搅拌5h，过滤、洗至中性，干燥得到有序介孔碳，即OMC。
进一步的，按质量比计算，蔗糖：浓硫酸：去离子水：SBA-15＝(1-1.25)：(0.14-1.2)：10：1。
优选的，以步骤(1.1)中的柠檬酸钠量计，步骤(1.2)中有加入的序介孔碳与柠檬酸钠质量比为1：0.65。
优选的，步骤(2.1)反应前对金电极进行处理，具体步骤如下：
将金电极用0.05μm Al2O3粉末研磨，抛光电极表面，然后分别置于二次去离子水、乙醇、50wt％的硝酸中超声清洗后晾干。
优选的，步骤(2.1)中所述PBS缓冲液浓度为0.05mol/L，pH＝7.4；
OMC/In/C-dots与PBS缓冲液的质量体积比为4mg/mL，OMC/In/C-dots、EDC和NHS的质量比为4：3：2。
优选的，步骤(2.2)中所述醋酸钠缓冲溶液pH＝5.0；
醋酸钠缓冲溶液中摩尔比醋酸钠：邻氨基酚：卡那霉素＝1：0.01：0.004。
此外，本发明还提供了一种采用上述技术方案制备得到的卡那霉素分子印迹光电传感器。
本发明还请求保护了如上技术方案所制备得到的卡那霉素分子印迹光电传感器的应用，具体为应用于卡那霉素分子的检测。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种卡那霉素分子印迹光电传感器及其制备方法，具有如下有益效果：
本发明利用有序介孔碳负载In纳米放大C-dots的电化学发光，结合分子印迹膜识别作用，构建了检测卡那霉素的高灵敏传感器。复合纳米材料中的有序介孔碳和In纳米能够将能量转移给C-dots，双纳米增敏效应的存在，使得传感器的电化学发光响应信号得到极大的提高，检测卡那霉素灵敏度得到有效提升，而通过分子印迹聚合物的印迹膜孔穴的特异识别卡那霉素，使得本发明制得得光电传感器具有很好的选择性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点(A)、铟纳米/碳量子点(B)的SEM图；
图2为有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点的XRD谱图；
图3为有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点的XPS谱图；
图4为邻氨基酚和卡那霉素电聚合过程图；
图5为分子印迹传感器在不同条件下的循环伏安曲线；
图6为非分子印迹传感器在不同条件下的循环伏安曲线；
图7为分子印迹传感器在不同条件下的交流阻抗图谱；
图8为分子印迹传感器在不同条件下的电化学发光响应；
图9为缓冲液pH值对分子印迹传感器电化学发光强度的影响；
图10为H2O2用量对分子印迹传感器电化学发光强度的影响；
图11为洗脱时间对分子印迹传感器电化学发光强度的影响；
图12为重吸附时间对分子印迹传感器电化学发光强度的影响；
图13为分子印迹传感器分别吸附不同浓度卡那霉素后的电化学发光响应，a–k：(0,5,50,100,200,300,500,1000,2000,3000,4500)×10-12mol/L；
图14为校正曲线；
图15为1×10-10mol/L卡霉素分别与2×10-8mol/L以下干扰物混合后传感器的电化学发光强度变化：(a)新霉素、(b)巴龙霉素、(c)庆大霉素、(d)四环素、(e)强力霉素、(f)恩诺沙星、(g)土霉素、(h)氯霉素、(i)阿奇霉素、(j)四环素、(k)所有干扰物的混合；
图16为同一个分子印迹传感器检测十个1×10-10mol/L卡那霉素样品的电化学发光强度；
图17为五个相同的分子印迹传感器检测同一个1×10-10mol/L卡那霉素样品的电化学发光强度。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例、对比例和实验例中采用的试剂和仪器情况如下：
有序介孔硅SBA-15(孔径6～11nm)购自南京先丰纳米材料科技有限公司；邻氨基酚、蔗糖、浓硫酸、氢氟酸、聚乙二醇-200、InCl3(10mmol/L)和130mg柠檬酸钠、1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳化二亚胺(EDC)，N-羟基琥珀酸亚胺(NHS)均购置上海阿拉丁试剂有限公司。卡那霉素、新霉素、巴龙霉素、庆大霉素、四环素、强力霉素、恩诺沙星、土霉素、氯霉素、阿奇霉素标准品均购置百灵威科技有限公司。
电化学发光检测在MIP-E型电致化学分析系统多功能发光检测仪(西安迈瑞分析仪器有限公司)上进行；仪器配备三电极体系，工作电极为分子印迹膜修饰电极，参比电极为Ag/AgCl电极，对电极为铂丝电极。电化学检测在CHI660E型电化学工作站(中国上海辰华仪器有限公司)进行，配备和电化学发光检测仪同样的三电极体系。纳米材料晶形分析在Ultima IV多晶X射线衍射仪(日本Rigaku株式会社理学)上进行。
实施例1：
步骤一：有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点(OMC/In/C-dots)制备
将1.25g蔗糖和0.14g浓硫酸溶于10g去离子水中搅拌1h,再加入1.0g SBA-15，于100℃干燥6h，160℃碳化6h；之后，将1.0g蔗糖和1.2g浓硫酸溶于10g去离子水中搅拌1h，然后在加入1.0g的SBA-15到上述混合物中，于120℃干燥4h，150℃碳化4h；然后转移到坩埚中，在N2气氛保护下升温至800℃(升温速率为2℃/min)，保持4h完全碳化；最后，用10wt％氢氟酸浸泡，搅拌5h过滤，二次水洗至中性，80℃干燥得到OMC；
将0.25g蔗糖、2mL双去离子水、0.25mL硫酸和6mL聚乙二醇-200加入到10mL的烧杯中，在超声条件下混合15min，然后，将产品以5000rpm离心10min，以去除未溶解的物质，透析后，将pH调整至7.4后得到C-dots；
紧接着，加入2mL InCl3(10mmol/L)和130mg柠檬酸钠，均匀混合后，将混合物在水浴中回流，在40℃下持续搅拌2h，得到In/C-dots溶液；
加入上述制备的0.2g OMC到In/C-dots溶液中，超声反应1h，得到的溶液离心后，于60℃真空干燥，制备得到OMC/In/C-dots；
步骤二：分子印迹传感器制备
在聚合分子印迹膜之前，首先将金电极用0.05μm Al2O3粉末研磨，抛光电极表面，然后分别置于二次去离子水、乙醇、50wt％的硝酸中超声清洗，晾干后备用；
取20mg MOC/In/C-dots于5mL PBS缓冲液(0.05mol/L，pH＝7.4)，分别加入0.015gEDC和0.01g NHS，超声混匀，然后将清洗完毕的金电极置于混合液中，继续超声5min，取出金电极自然晾干，得到MOC/In/C-dots修饰金电极；
将MOC/In/C-dots修饰金电极置于0.05mol/L的醋酸钠缓冲溶液(pH＝5.0，含有5×10-4mol/L的邻氨基酚，2×10-4mol/L卡那霉素)中，在-0.2～1.0V间于50mV/s的扫描速率循环扫描，电聚合20圈，然后用二次水清洗置于室温下晾干；
电聚合后将电极置于50wt％乙酸溶液中，在搅拌的情况下泡洗4min，将分子印迹膜中的模板分子卡那霉素和其它的吸附杂物除去，最终得有保留有卡那霉素印迹位点的传感器。
对比例1
与实施例1的不同之处在于：
步骤一中制得C-dots溶液后直接60℃干燥后得到C-dots；
步骤二中将MOC/In/C-dots替换为C-dots。
对比例2
与实施例1的不同之处在于：
步骤一中制备OMC/In纳米，在50mL PBS缓冲液(0.05mol/L，pH＝7.4)中加入2mLInCl3(10mmol/L)和130mg柠檬酸钠，均匀混合后将混合物在水浴中回流，在40℃下持续搅拌2h，加入0.2g OMC到In/C-dots溶液中，超声反应1h，得到的溶液离心后，于60℃真空干燥，制备得到OMC/In；
步骤二中将MOC/In/C-dots替换为OMC/In。
对比例3
与实施例1的不同之处在于：
步骤二中不添加卡那霉素。
实验例
一、有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点表征
采用SEM、XRD、XPS对实施例1制得得有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点的形貌和结构进行表征，如图1-3所示。
图1A和1B可以看出，复合纳米材料有明显的介孔结构和表面均匀分布的纳米颗粒(图1A)。OMC呈短棒状结构，表面平滑规整，铟纳米和碳量子点呈颗粒状分布在OMC表面(图1B)，纳米颗粒大小较为均匀，粒径约为20nm左右。
从XRD谱图(图2)可以观察到在2θ＝23.5°和2θ＝43.8°处有两个较宽的衍射峰，分别对应于无定型碳的(002)和(100)晶格面，表明OMC和C-dots材料为无定型碳材料。而In纳米的(211),(220),(310),(112)面的衍射峰分别在2θ＝52.0°、54.8°、62.0°、64.4°处得到。
采用XPS对复合材料的元素组成进行表征，如图3所示，在284.08eV处得到C(1s)对应的较强峰(曲线a)，该峰归属于无定型碳OMC和碳量子点。而在534.08eV时，由于OMC部分氧化，观察出与O(1s)对应的峰。而对于铟纳米而言，在443.6eV和451.2eV分别得到In(3d5/2)和In(3d3/2)对应的峰。以上结果表明，有序介孔碳负载铟纳米/碳量子点已经被成功合成。
二、实施例1和对比例制得的卡那霉素分子印迹光电传感器表征
电化学测量在3×10-4mol/L的K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6](含0.5mol/L的KCl)中进行。
循环伏安法(CV)检测条件设定如下：扫描范围为-0.2～0.6V，扫描速度为50mV/s；
交流阻抗法(EIS)检测条件设定如下：电位为0.190V，频率范围是频率选择0.1～100000Hz，交变电压为5mV。
将洗脱目标分子后的传感器置于不同浓度的卡那霉素溶液中重新吸附6min后检测电化学发光信号。
电化学发光检测是将电极置于0.1mol/L硼酸-硼砂缓冲液(pH 8.0，含4×10-3mol/L H2O2)中采用三电极系统(其中，工作电极为分子印迹膜修饰电极，参比电极为Ag/AgCl电极，对电极为铂丝电极)进行测定ECL的强度。
扫描范围为0～0.8V(vs.SCE)，扫速为100mV/s。光电倍增管高压800V，采样速率10T/S，放大倍数3，测量时间90s。
邻氨基酚与卡那霉素的循环伏安电聚合过程如图4所示，邻氨基酚与卡那霉素可以通过借助氨基和羟基形成的弱氢键结合，在0.56V处有一个明显的不可逆的邻氨基酚的氧化峰。随着电聚合圈数的不断进行，该氧化峰的不断减小，这是由于在金电极表面形成了一层导电性较差的致密的聚合膜，阻碍了电子的传递。当聚合圈数达到30圈时，峰电流已经变得非常小了，这说明了MIP已经在电极表面形成。
由于卡那霉素在金电极上于-0.2～0.6V范围内没有氧化还原峰，因此选择K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]作为探针，表征电极与底液之间的响应。首先采用循环伏安法对分MIP进行表征。印迹膜上的印迹孔穴的畅通与否影响着电子的转移。如图5所示，当有序介孔碳负载铟纳米/碳量子修饰到金电极表面后，电子的传递受到了一定的阻碍，峰电流相对于裸金电极稍有降低(曲线a到曲线b)；而当导电性差的分子印迹膜在电极表面形成后，峰电流急剧降低(曲线b到曲线c)；洗脱除去模板分子后，印迹孔穴被打开，电流随之增大(曲线c到曲线d)；随着掩蔽的进行，印迹孔穴再次被封堵，电流降低(曲线d到曲线e)。同样，如图6所示，对于非分子印迹膜，由于聚合过程中没有模板分子卡那霉素，在洗脱步骤后，不会出现印迹孔穴，因此电流几乎没有变化(曲线a到曲线b)。以上结果说明了MIP对模板分子卡那霉素具有特异性响应。
交流阻抗法可以用来表征电极表面电阻的变化情况，从而得出电极表面电阻的变化情况。如图7所示，当有序介孔碳负载铟纳米/碳量子修饰到金电极表面，改变了电极表面的状态，从而阻碍了电子在电极表面的传递，因此电极表面的电阻有所增加(曲线a到曲线b)；当聚合MIP后，由于致密的导电性差的MIP覆盖在电极表面，电极表面的电阻大大增加(曲线b到曲线c)；随着模板分子被洗脱，印迹孔穴在MIP上出现，电极表面的电阻重新减低(曲线c到曲线d)；经过重新吸附卡那霉素过程后，卡那霉素重新占据印迹孔穴，电阻重新变大(曲线d到曲线e)。以上结果同样说明了MIP对模板分子卡那霉素具有特异性响应。
三、实施例1和对比例制得的卡那霉素分子印迹光电传感器表征
传感器在不同条件下的ECL响应以及卡那霉素猝灭ECL过程，如图8所示，金电极在缓冲液中没有ECL响应信号(曲线a)，同样有序介孔碳负载铟纳米修饰金电极也没有ECL响应信号(曲线b)，这是因为没有电化学发光试剂存在；当仅仅采用具有发光性质的碳量子点修饰金电极时，可以得到明显的ECL响应信号(曲线c)；介孔碳能够放大ECL响应信号(曲线d)；而有序介孔碳负载铟纳米/碳量子复合纳米修饰到金电极表面，传感器的ECL响应信号被大大增强(曲线e)，说明介孔碳和In纳米均能放大量子点的检测信号。
当分子印迹膜聚合到纳米修饰电极表面时，传感器的ECL响应信号急剧下降(曲线f)，这是由于卡那霉素被吸附到了电极表面，猝灭了ECL。
四、实验条件的优化以及校正曲线
研究0.1mol/L的pH＝7.8的PBS、Tris-HCl、硼砂-硼酸缓冲液三种缓冲介质对电化学发光信号的影响，结果表明在硼砂-硼酸缓冲液中，ECL信号响应最强。因此，选择0.1mol/L硼砂-硼酸缓冲液进行后续分析。
将传感器在1×10-10mol/L卡那霉素中经过重吸附反应后，在不同pH值的发光底液缓冲介质中检测ECL强度来检测不同pH值的硼砂-硼酸缓冲液对传感器的ECL响应的影响如图9所示，当pH在7.4～8.0之间变化时，随着pH增大，ECL响应不断增大；而当pH大于8.0后，随着pH的增大，ECL响应反而不断降低。因此选择8.0为最优pH值，进行后续分析。
如图10所示，随着H2O2的增加，ECL响应不断增大，当H2O2浓度大于4×10-4mol/L时，随着浓度的增大，ECL响应反而变小。因此，选择H2O2的最佳浓度为4×10-4mol/L。
洗脱时间和重吸附时间的对ECL响应的影响如图11所示，随着洗脱的进行，卡那霉素被从MIP上除去，电化学发光强度逐渐降低，4min以后，发光强度不再变化趋于稳定，说明洗脱已经彻底。将洗脱卡那霉素后的传感器放入5.0×10-9mol/L的卡那霉素溶液中进行重吸附，每隔1min使用新配制的发光底液进行电化学发光测定。测定结果如图12所示，随着时间增加，越来越多卡那霉素逐渐被吸附至印迹孔穴中，使得发光强度逐渐增强，至6min后发光强度不再变化，这说明吸附已经彻底。因此，选择4min作为最优的洗脱时间，6min作为最佳重吸附时间。
在上述研究的最优条件下，按实验方法将传感器置于不同浓度的卡那霉素中进行重吸附，检测ECL信号。如图13-14所示，随着MIP上吸附的卡那霉素的增加，体系的ECL强度不断猝灭，且猝灭的程度ΔI与卡那霉素浓度c在5×10-12mol/L～4500×10-12mol/L时呈良好的线性关系。线性回归方程为ΔI＝＝1.67c(10-12mol/L)+274.16，相关系数r＝0.998，方法检测出限为1.24×10-12mol/L(D.L＝KSb/a,K＝3)。
五、实施例1制得的传感器选择性研究
加入其它抗生素分子验证传感器对卡那霉素选择性识别性能。检测传感吸附1.0×10-10mol/L的卡那霉素后的电化学发光强度(I0)，并与传感吸附1.0×10-10mol/L的卡那霉素分别与2.0×10-8mol/L的新霉素、巴龙霉素、庆大霉素、四环素、强力霉素、恩诺沙星、土霉素、氯霉素、阿奇霉素的混合溶液后的电化学发光强度(I1)进行比较。计算两次电化学发光强度的相对偏差计算相对偏差RD％＝(I0-I1/I0×100％)。结果如图15所示，RD％值均小于5％。此外，考察了常见金属离子对传感器检测信号的影响，结果表明，5.0×10-7mol/LCd2+、Cu2+、Ni2+、Al3+、Cr3+、Mn2+、Hg+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Zn2+对传感器检测1.0×10-10mol/L的卡那霉素后的电化学发光强度几乎不影响。说明该传感器对卡那霉素具有优异的选择性识别性能。
六、实施例1制得的传感器稳定性和重现性
将传感器在1.0×10-10mol/L的卡那霉素中重吸附6min后测定ECL信号测试传感器的重现性。首先对于同一支传感器，连续测定10次ECL信号，如图16所示，10次检测结果基本一致，相对标准偏差为0.74％；接着考察了5个相同的传感器的检测1.0×10-10mol/L的卡那霉素的ECL响应信号，如图17所示，5支传感器的ECL响应值几乎没有变化，计算得到相对标准偏差为0.63％，说明传感器具有良好的重现性。
将传感器在不使用的时候置于4℃冰箱避光保存，将传感器在1.0×10-10mol/L的卡那霉素中重吸附7min后，定期检测ECL响应值的变化。10天内ECL信号强度几乎没有变化，20天后ECL信号强度降低5.6％，一个月后ECL信号强度降低14.3％，说明传感器具有良好的稳定性。
七、采用实施例1制得的传感器对样品进行检测
样品制备：
将肉类(鸡肉、鸭肉、猪肉)样品10g于100mL的离心管中，加入15mL 5％的磷酸溶液，充分混匀。然后加入3mL三氯乙酸溶液混匀后再5000rmp/min下离心10min，取上清溶液，于60℃水浴下氮吹至干，用5mL硼酸-硼砂缓冲液(0.1mol/L，pH＝8.0，含4×10-3mol/LH2O2)溶解后，待测。
精确量取3g待测牛奶样品置于离心管中；加入10mL体积分数5％的磷酸水溶液，置于振荡器上振荡提取8min；然后加入1.5g三氯乙酸，在涡旋混合器上混合1min后进行离心，取离心后的上清液，于60℃水浴下氮吹至干，用5mL硼酸-硼砂缓冲液(0.1mol/L，pH＝8.0，含4×10-3mol/L H2O2)溶解后，待测。
将实施例1制得的传感器置入样品待测液中重吸附7min后，使用刚配制好的发光底液，测定传感器电化学发光强度并对进行加标回收实验。同时，采用高效液相色谱-质谱联用法(HPLC-MS)检测样品，进行对照。
HPLC-MS的检测方法如下：色谱柱为ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱，流动相A为乙腈、流动相B为体积分数0.1％的甲酸水溶液；柱温为40℃，进样量为10μL；离子化模式为电喷雾正离子模式；质谱扫描方式为多反应监测；电离电压为3.0kV；离子源温度为120℃；去溶剂气温度为400℃；去溶剂气为氮气。
结果如表1所示，方法的回收率在92.7％-109.8％，相对标准偏差小于5％，传感器测定结果与高效液相色谱-质谱联用法测定结果一致。
表1实际样品中卡那霉素检测
Figure BDA0003717325860000151
Figure BDA0003717325860000161
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种卡那霉素分子印迹光电传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：OMC/In/C-dots的制备
（1.1）将碳量子点、InCl3、柠檬酸钠混合均匀后，搅拌状态下40℃水浴回流2h，得到In/C-dots溶液；
（1.2）向步骤（1.1）制得的In/C-dots溶液中加入有序介孔碳，超声反应1h后离心、真空干燥，得到OMC/In/C-dots；
步骤二：分子印迹光电传感器制备
（2.1）取OMC/In/C-dots、PBS缓冲液、EDC和NHS超声混匀后，将金电极置于混合液中继续超声5min后取出金电极晾干，得到OMC/In/C-dots修饰金电极；
（2.2）将OMC/In/C-dots修饰金电极置于醋酸钠缓冲溶液、邻氨基酚和卡那霉素的混合液中，在-0.2 ~ 1.0 V间于50 mV/s的扫描速率循环扫描，电聚合20-30圈，二次水清洗后室温下晾干；
（2.3）将步骤（2.2）电聚合后的电极置于50wt%乙酸溶液中，搅拌情况下泡洗4min，得卡那霉素分子印迹光电传感器。
2.根据权利要求1所述的一种卡那霉素分子印迹光电传感器的制备方法，其特征在于，步骤（1.1）中所述碳量子点的制备方法如下：
将蔗糖、去离子水、0.05mol/L的硫酸和聚乙二醇-200超声混合15min，然后将混合物离心除去未溶解的物质，采用分子量为8000道尔顿的透析袋，以超纯水为透析液透析2h后，加入0.05mol/L的NaOH调整pH至7.4后得到碳量子点，即C-dots。
3.根据权利要求2所述的一种卡那霉素分子印迹光电传感器的制备方法，其特征在于，蔗糖与硫酸的质量体积比为1g/mL，去离子水、硫酸和聚乙二醇-200的体积比为8：1：24。
4.根据权利要求3所述的一种卡那霉素分子印迹光电传感器的制备方法，其特征在于，步骤（1.1）碳量子点、InCl3、柠檬酸钠的比例以蔗糖计，其中蔗糖与InCl3的质量体积比为0.125g/mL，蔗糖与柠檬酸钠的质量比为25：13。
5.根据权利要求1所述的一种卡那霉素分子印迹光电传感器的制备方法，其特征在于，以步骤（1.1）中的柠檬酸钠计，步骤（1.2）中加入的有序介孔碳与柠檬酸钠质量比为1：0.65。
6.根据权利要求1所述的一种卡那霉素分子印迹光电传感器的制备方法，其特征在于，步骤（2.1）反应前对金电极进行处理，具体步骤如下：
将金电极用0.05μm Al2O3粉末研磨，抛光电极表面，然后分别置于二次去离子水、乙醇、50wt%的硝酸中超声清洗后晾干。
7.根据权利要求1所述的一种卡那霉素分子印迹光电传感器的制备方法，其特征在于，步骤（2.1）中所述PBS缓冲液浓度为0.05mol/L，pH = 7.4；
OMC/In/C-dots与PBS缓冲液的质量体积比为4mg/mL，OMC/In/C-dots、EDC和NHS的质量比为4：3：2。
8.根据权利要求1所述的一种卡那霉素分子印迹光电传感器的制备方法，其特征在于，步骤（2.2）中所述醋酸钠缓冲溶液pH=5.0；
醋酸钠缓冲溶液中的醋酸钠：邻氨基酚：卡那霉素的摩尔比=1：0.01：0.004。
9.一种基于权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的卡那霉素分子印迹光电传感器。
10.权利要求9所述的卡那霉素分子印迹光电传感器在检测卡那霉素分子中的应用。
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