一種雌酮分子印跡電化學發光傳感器的制備方法及應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于納米功能材料、環境檢測及傳感技術領域，具體設及一種雌酬分子印 跡電化學發光傳感器的制備方法及應用。
【背景技術】
[0002] 環境水體內分泌干擾物對于人類健康與環境中其他生物的影響范圍的漸漸擴大 也引起人們對它越來越廣泛的關注，運類污染物通過攝入、轉化、新陳代謝、累積等各種途 徑對生物體起作用，它濃度低、慢性地危害于人類與其他生物體主要是通過生殖系統作用， 雌酬作為典型的內分泌干擾物，其分子作用模式類似于生物體內源激素，雌酬通過受體-介 導途徑，結合細胞胞外受體，與啟動子識別位置結合從而將雌酬轉運到細胞核內進行，開始 目的基因的表達，因而可W模擬、阻止或者干擾雌激素、雄性激素等內分泌過程。
[0003] 雌酬等內分泌干擾物引起了許多野生生物如魚類、兩棲類、海洋哺乳動物和鳥類 等出現了性器官變形和生殖素亂、引起雌性化等病理癥狀，流行病理學研究發現，內分泌干 擾物對人類胚胎時期的影響可能導致成年如糖尿病、屯、臟病甚至與生殖繁殖率下降等有關 的慢性疾病。由此可見，雌酬等內分泌干擾物對生殖發育有著不可逆轉的生理效應，也與人 類健康密切相關，而受精卵、性未成熟的個體等更容易受到影響。
[0004] 雌酬作為典型的內分泌干擾物，在環境水體中分布廣、濃度低、基質復雜和對生態 系統及人體潛在危害性大，因此分析雌酬時環境樣品的前處理及儀器分析技術要求尤為嚴 格，建立水體中雌酬簡便、低成本、高選擇性和高靈敏度的檢測分析方法顯得更加重要。常 用的雌酬檢測方法為液相色譜、氣相色譜及其聯用技術等，近年來，雌酬檢測技術如電化學 檢測法和免疫法發展迅速。
[000引 CN101946005A公開了通過質譜法檢測雌酬的方法。CN104849262公開了一種電化 學發光傳感器陣列W及制備方法及應用。CN104297305A公開了一種CdS敏化Ti化環境雌激 素光電化學傳感器制備方法與應用。
[0006] 本發明采用化fion作為陽離子交換劑和MWCNT對S聯化晚釘靜電吸附作用W及溶 膠凝膠法制備成分子印跡電化學發光傳感器。
[0007] 本發明提供了一種雌酬分子印跡電化學發光傳感器的制備方法及應用，實現了對 雌酬的高靈敏度和選擇特異性檢測分析。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的之一是提供一種雌酬分子印跡電化學發光傳感器的及其制備方法。
[0009] 本發明的目的之二是將所制備的雌酬分子印跡電化學發光傳感器用于高靈敏度 檢測環境中雌酬濃度。
[0010] 本發明的技術方案如下:本發明所述的一種雌酬分子印跡電化學發光傳感器的制 備方法，包括如下步驟： (1)在離屯、管中分別加入四乙氧基硅烷、甲基甲氧基硅烷、苯基甲氧基硅烷、無水乙 醇、濃度為0.05~0.2 mol/L的鹽酸和超純水組成溶膠混合液，所述的四乙氧基硅烷、甲基甲 氧基硅烷、苯基甲氧基硅烷、無水乙醇、濃度為0.05~0.2 mol/L的肥1、超純水的體積比為： 20:6:4: 20:1:20~20:6:8: 20:1:20，混懸后得到均一、透明的溶膠-凝膠，得到的溶膠-凝膠 即為非分子印跡聚合物； (2) 在上述非分子印跡聚合物中加入50~150 mg/L的雌酬溶液，混懸后形成分子印跡 聚合物，所述的非分子印跡聚合物與雌酬溶液的體積比為5:1~15:1，在干燥條件下室溫存 放； (3) 稱取多壁碳納米管(MWCNT)加入濃硫酸和濃硝酸的混合液中，所述多壁碳納米管 與濃硫酸和濃硝酸的混合液的比例為8111旨/12111以15 mg/12mL，所述濃硫酸與濃硝酸的體積 比為2:1~5:1，所述濃硫酸的濃度為16.0~18.4 mo 1 /L，所述濃硝酸的濃度為14~16 mo 1 /1; 在70~100 °C加熱回流后，用純水反復洗至中性，用纖維濾紙抽濾，40~60 °C真空干燥箱烘 干，得到端基簇酸化的MWCNT，紅外燈下研磨成粉狀儲存； (4) 稱取步驟(3)酸處理后的端基簇酸化的MWCNT加入二甲亞諷，超聲分散后得到均 一、穩定的端基簇酸化的MWCNT懸濁液； (5) 稱取S聯化晚釘固體至超純水中溶解配制成^2 mmol/L Ru(bpy)32+溶液； (6) 在金電極表面滴2~3化的全氣化樹脂溶液(化f ion)，待其室溫驚干后制成化f ion 電極，再滴4~6化步驟（4)制備的端基簇酸化的歷CNT懸濁液，室溫驚干制備成歷CNT/ Naf ion電極，將該電極置于步驟巧)配制的Ru(bpy)32+溶液中浸泡30~40 min后取出，用超純 水將表面未吸附的Ru(bpy)32+溶液沖洗干凈，室溫驚干，得到Ru(bpy)3 27MWCNT/化fion固相 發光電極； (7) 在步驟(6)制備成Ru(bpy)327MWCNT/Nafion固相發光電極上滴8~10化步驟(2)審。 得的分子印跡聚合物，室溫驚干，將驚干后的電極置于40~50 °C超純水中磁力攬拌洗脫W 去除模板分子雌酬，得到分子印跡電化學發光傳感器(E化-MIP傳感器）。
[00川在上述步驟（1)中所述的肥1濃度優選0.1 mol/L;所述四乙氧基硅烷、甲基甲氧基 硅烷、苯基甲氧基硅烷、無水乙醇、0.1 mo 1/L肥1和超純水的體積比優選為20:6:6: 20:1: 20 O
[001引在上述步驟（1)中所加入的四乙氧基硅烷、甲基甲氧基硅烷、苯基甲氧基硅烷、無 水乙醇、肥1和超純水組成溶膠混合液，通過混懸1 h，得到均一、透明的溶膠-凝膠。
[0013] 在上述步驟(2)中，所述的非分子印跡聚合物與雌酬溶液的體積比優選10:1，所述 雌酬溶液的濃度優選100 mg/L。
[0014] 在上述步驟(3)中，稱取多壁碳納米管(MWCNT)IO mg加入到濃硫酸和濃硝酸的12 mL混合液中，所述濃硫酸和濃硝酸體積比=3:1，持續4 h的90 °C加熱回流，純水反復洗至 中性，用0.25皿的纖維濾紙抽濾，40 °C真空干燥箱烘干，得到端基簇酸化的MWCNT，紅外燈 下研磨成粉狀儲存。
[001引在上述步驟(4)中，稱取1.0 mg酸處理后的端基簇酸化的MWCNT加入1血二甲亞諷 中，超聲分散20 min,得到均一、穩定的懸濁液;取2.5化懸濁液滴涂于金電極表面，室溫驚 干即得MWCNT修飾的金電極。
[0016] 在上述步驟(6)中，在金電極表面滴2.5化的Nafion,待其室溫驚干后制成化fion 電極，再滴5化MWCNT懸濁液，室溫驚干制備成MWCNT/Nafion電極;稱取15 mgS聯化晚釘 固體至20 mL超純水中溶解得到I mmol/L Ru(bpy)32+溶液，將該電極置于I mmol/L Ru (bpy)32+溶液中浸泡30 min后取出，用超純水將表面未吸附的Ru(bpy)32+溶液沖洗干凈，室 溫驚干，得到Ru (bpy) 327MWCNT/Naf i on固相發光電極。
[0017] 在上述步驟(7)中，制備成Ru(bpy)327MWCNT/化fion固相發光電極上滴8化分子 印跡聚合物，室溫驚干，將驚干后的電極置于40 °C超純水中磁力攬拌洗脫40 min,得到分 子印跡電化學發光傳感器(E化-MIP傳感器）。
[0018] 本發明所述的制備方法制得的雌酬分子印跡電化學發光傳感器，應用于雌酬環境 內分泌干擾物的檢測，其特征在于，包括如下步驟： (1) 將電化學工作站與發光分析系統W及光電倍增管組合成電化學發光檢測體系，并 通過=電極體系進行測試，使用上述的制備方法制得的雌酬分子印跡電化學發光傳感器作 為工作電極，銷絲電極為對電極，Ag/AgCl為參比電極，在3 mL、pH 6.0~8.0的憐酸鹽緩沖溶 液配制的1 mg/L雌酬溶液中檢測分析； (2) 電化學工作站采用循環伏安法在-1.2~2.0 V電壓范圍內掃描，掃描速率為0.1 V/ S，發光分析系統的電壓值為-1000~-800 V，檢測得到雌酬具有增強雌酬分子印跡電化學發 光傳感器發光信號的作用； (3) 10化正S丙胺作為共反應劑加入到1 mg/L雌酬溶液中進行混合均勻，能極大提高 雌酬分子印跡電化學發光傳感器的發光信號； (4) 與步驟(2)在相同條件下將雌酬分子印跡電化學發光傳感器用于檢測與雌酬結構 相近的雌二醇、雙酪AW及壬基酪的溶液，并且加入10 yL的98%正=丙胺溶液，確定雌酬分 子印跡電化學發光傳感器對雌酬具有特異選擇功能； (5) 由步驟(2)得到的雌酬對雌酬分子印跡電化學發光傳感器具有增強發光信號的作 用，根據所得發光強度值與雌酬標準溶液濃度之間的線性關系，建立定量曲線； (6) 將待測水樣代替雌酬的標準溶液，待測水樣經0.25 WIi過濾，按照步驟巧)雌酬定量 曲線的方法進行檢測分析。
[0019] 本發明所述的制備方法制得的雌酬分子印跡電化學發光傳感器，其特征在于，所 述的雌酬分子印跡電化學發光傳感器能夠特異性、高靈敏度識別溶液中雌酬，并且實現對 水體中的雌酬分子進行現場及時快速定量檢測分析。
[0020] 具體地說，本發明所述的一種雌酬分子印跡電化學發光傳感器的制備方法，其制 備方法的步驟是： (1) 在離屯、管中分別加入四乙氧基硅烷、甲基甲氧基硅烷、苯基甲氧基硅烷、無水乙 醇、HCKO. 1 mol/L)和超純水組成溶膠混合液，所述的四乙氧基硅烷、甲基甲氧基硅烷、苯 基甲氧基硅烷、無水乙醇、HCl (0.1 mo 1 /L )、超純水的體積比為