一種氯霉素分子印跡電化學發光傳感器及其檢測氯霉素的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及抗生素檢測領域,特別涉及一種氯霉素分子印跡電化學發光傳感器及 其檢測氯霉素的方法。
【背景技術】
[0002] 氯霉素(Chloramphenicol)是一種由委內瑞拉鏈絲菌產生的抑菌性廣譜抗生素, 對各種革蘭氏陽性細菌和陰性細菌都具有有效殺滅或抑制作用。近年來,氯霉素被廣泛應 用于人類和動物傳染性疾病的治療,還常被添加到飼料中促進動物的生長和發育,導致了 氯霉素在食品中殘留。人們長期使用含氯霉素的藥品或者食用含氯霉素的食品會對人體產 生很大毒副作用,甚至引發嚴重的疾病,如灰嬰綜合癥、白血病和再生障礙性貧血等。因此, 檢測食品中氯霉素含量對人類健康生活具有重大意義。
[0003] 目前國內外常用的氯霉素測定方法為分光光度法。雖然此方法已被成功應用到食 品中氯霉素的檢測,但存在著檢測靈敏度低、選擇性差等問題。
【發明內容】
[0004] 本發明實施例公開了一種氯霉素分子印跡電化學發光傳感器及其檢測氯霉素的 方法,用于解決分光光度法存在氯霉素檢測靈敏度低,選擇性差的問題。技術方案如下:
[0005] -種氯霉素分子印跡電化學發光傳感器,包括惰性電極和在所述惰性電極表面電 化學聚合的氯霉素分子印跡聚合物薄膜;所述氯霉素分子印跡聚合物薄膜由以下步驟制 得:
[0006] 以含有氯霉素和鄰苯二胺的醋酸緩沖溶液為電解液,以所述惰性電極為工作電極 構建三電極體系;
[0007] 采用循環伏安法,電化學聚合所述氯霉素和所述鄰苯二胺,聚合電位為0~0. 8V, 在惰性電極表面聚合得到聚鄰苯二胺-氯霉素薄膜;
[0008] 用洗脫劑去除聚鄰苯二胺-氯霉素薄膜中的氯霉素,獲得所述氯霉素分子印跡聚 合物薄膜;
[0009] 其中,所述醋酸緩沖溶液的pH值為5. 2,所述醋酸緩沖溶液的物質的量濃度為 0. 05~0. 2mol/L;所述氯霉素和所述鄰苯二胺的物質的量濃度分別為1~50mmol/L。
[0010] 在本發明的一種優選實施方式中,聚鄰苯二胺-氯霉素薄膜在紅外光譜中的特征 吸收峰的波數分別為:N-H彎曲振動峰〇NH,波數為1633cm%吩嗪環的伸縮振動特征峰V吩嗪環,波數為1409cm%苯環上的C-N-C伸縮振動峰VGNG,波數為Illlcm = 0伸縮振動 峰Ve=。,波數為1686cmS-NO2的對稱伸縮振動峰Vs -N0:,波數為1347cmi。
[0011] 在本發明的一種優選實施方式中,所述氯霉素與所述鄰苯二胺的物質的量的比為 1: (0. 5~2);所述電化學聚合的聚合圈數為20~40圈。
[0012] 在本發明的一種優選實施方式中,所述氯霉素和所述鄰苯二胺的物質的量濃度分 別為 10mmol/L。
[0013] 在本發明的一種優選實施方式中,所述醋酸緩沖溶液的物質的量濃度為0.lmol/ L;所述掃描圈數為30圈。
[0014] 在本發明的一種優選實施方式中,所述洗脫劑為9:l(v/v)的無水甲醇-乙酸溶 液、0? 01mol/LNaOH溶液或 0? 01mol/LHCl溶液。
[0015] 本發明實施例還公開了一種應用上述氯霉素分子印跡電化學發光傳感器檢測氯 霉素的方法,其特征在于,包括以下步驟,
[0016] a)、采用三電極體系,確定氯霉素分子印跡電化學發光傳感器的初始ECL強度 ECL。;其中,所述三電極體系包括:含有電化學發光試劑的pH為7. 0的電解液,參比電極、對 電極和工作電極,其中所述工作電極為氯霉素分子印跡電化學發光傳感器;
[0017] b)、配制不同已知C1-Cn濃度的氯霉素溶液;
[0018] C)、將氯霉素分子印跡電化學發光傳感器在C1濃度的氯霉素溶液中浸泡指定時 間,得到結合C1濃度氯霉素溶液的氯霉素分子印跡電化學發光傳感器;
[0019]d)、采用三電極體系,確定結合C1濃度氯霉素溶液的氯霉素分子印跡電化學發光 傳感器ECL強度ECL1;該三電極體系與步驟a)中的三電極體系的差別為:工作電極為結合 C1濃度氯霉素溶液的氯霉素分子印跡電化學發光傳感器;
[0020] e)、用洗脫劑清洗結合C1濃度氯霉素溶液的氯霉素分子印跡電化學發光傳感器;
[0021] 對已知C2~Cn濃度的氯霉素溶液分別重復c)~e)步驟,即得到C2~Cn濃度的 氯霉素溶液對應的ECL強度,設為ECL2~ECLn;
[0022] f)、計算CjJ度的氯霉素溶液對應的響應差值AECL廣AECLn,其中,AECL1 =ECL0-ECL1,1 ^i^n;
[0023] g)、以氯霉素濃度Cn為橫坐標或縱坐標,以響應差值AECL丨~AECLn為縱坐 標或橫坐標建立標準曲線,得到氯霉素濃度與響應差值的線性方程;
[0024] h)、對某一未知濃度的氯霉素溶液重復c)~f)步驟,得到某一未知濃度的氯霉素 溶液對應的響應差值,根據所述的線性方程,即可確定出未知濃度的氯霉素溶液的濃度。
[0025] 在本發明的一種優選實施方式中,所述電解液為物質的量濃度為〇. 05~0. 2moL/ L的磷酸緩沖液,優選0.lmol/L的磷酸緩沖液。
[0026] 在本發明的一種優選實施方式中,所述的電化學發光試劑是三聯吡啶釕及其衍生 物,所述三聯吡啶釕或者其衍生物的物質的量濃度為〇. 05~5mmol/L,優選0. 5mmol/L。
[0027] 在本發明的一種更優選實施方式中,所述磷酸緩沖液中含有DNA,所述DNA的濃度 為 0. 03 ~3mg/mL,優選 0. 3mg/mL。
[0028] 本發明提供的一種氯霉素分子印跡電化學發光傳感器,以氯霉素為模板分子,鄰 苯二胺(o-phenylenediamine)為功能單體,在惰性電極表面聚合得到聚鄰苯二胺-氯霉素 薄膜,用洗脫劑洗脫掉氯霉素后得到氯霉素分子印跡聚合物薄膜,可特異性識別氯霉素,具 有高度親和性和穩定性,并且抗干擾能力強、結構可控以及環境耐受性強,可用于檢測氯霉 素,并且檢測靈敏度高,選擇性好。
【附圖說明】
[0029] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030] 圖1為在金電極表面電化學聚合聚鄰苯二胺-氯霉素薄膜的CV曲線圖;
[0031] 圖2為鄰苯二胺、聚鄰苯二胺、聚鄰苯二胺-氯霉素和氯霉素的紅外光譜圖;
[0032] 圖3為氯霉素分子印跡電化學發光傳感器對氯霉素、鏈霉素、卡那霉素和甲硝唑 的響應差值圖;
[0033] 圖4為結合0、0. 001、0. 005、0. 05、0. 4和0. 5mmol/L氯霉素溶液的氯霉素分子印 跡電化學發光傳感器的ECL曲線圖;
[0034] 圖5為結合0、0. 05、0. 5、5、10、20和30ymol/L氯霉素溶液的氯霉素分子印跡電 化學發光傳感器的ECL曲線圖。
【具體實施方式】
[0035] 本發明的技術方案一種氯霉素分子印跡電化學發光傳感器,包括惰性電極和在惰 性電極表面的氯霉素分子印跡聚合物薄膜;氯霉素分子印跡聚合物薄膜由以下步驟制得:
[0036] 以含有氯霉素和鄰苯二胺的醋酸緩沖溶液為電解液,以惰性電極為工作電極構建 三電極體系;
[0037] 采用循環伏安法,電化學聚合氯霉素和所述鄰苯二胺,聚合電位為0~0. 8V,在惰 性電極表面聚合得到聚鄰苯二胺-氯霉素薄膜;
[0038] 用洗脫劑去除聚鄰苯二胺-氯霉素薄膜中的氯霉素,獲得氯霉素分子印跡聚合物 薄膜;
[0039] 其中,醋酸緩沖溶液的pH值為5. 2,醋酸緩沖溶液的物質的量濃度為0. 05~ 0. 2mol/L;氯霉素和所述鄰苯二胺的物質的量濃度分別為1~50mmol/L。
[0040] 本發明研制的氯霉素分子印跡電化學發光傳感器具有分子印跡聚合物 (Molecularlyimprintedpolymer)的良好選擇性、高度親和性、高穩定性、結構可控性和 環境耐受性的特點,可特異性地識別氯霉素分子。
[0041] 在實際應用中,在電化學聚合之前對惰性電極進行拋光處理是本領域的常規手 段,使得電化學聚合獲得滿意的結果。在本發明的技術方案中,在進行電化學聚合鄰苯二胺 和氯霉素之前,先將作為工作電極的惰性電極用0. 05iim氧化鋁粉對惰性電極進行拋光處 理,然后在乙醇和蒸餾水中各振蕩超聲5min,用蒸餾水沖洗后干燥。
[0042] 需要說明的是,本發明構建的三電極體系中的參比電極、對電極和工作電極是在 一個電解池中并且三者保持一定的距離,并且參比電極可以為Ag/AgCl電極、飽和甘汞電 極、Cu/CuS04電極等、對電極可以為Pt電極、碳電極等,本發明在此不作具體限定。
[0043] 在本發明的技術方案中,惰性電極可以為金電極、鉑電極、玻碳電極或石墨電極。
[0044] 在本發明的技術方案中,采用循環伏安法,電化學聚合氯霉素和鄰苯二胺,聚合 電位為〇~〇. 8V;掃速可由本領域的技術人員根據實驗經驗確定,在本技術方案中可以為 0.05V/s〇
[0045] 優選地,