專利名稱：一種檢測(cè)痕量抗生素殘留的量子點(diǎn)修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抗生素殘留檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是一種檢測(cè)痕量抗生素殘留的 高靈敏的電致化學(xué)發(fā)光傳感器的制備，本發(fā)明還涉及采用所述的電致化學(xué)發(fā)光傳感器檢測(cè) 乳、肉制品中的抗生素殘留的方法。
背景技術(shù)：
抗生素也稱抗菌素，抗生素是由細(xì)菌、真菌或其他微生物在生活過(guò)程中所產(chǎn)生的 物質(zhì)，也可由化學(xué)半合成法制成類似物質(zhì)(稱為人工合成的抗生素)。主要包括四環(huán)素類、 大環(huán)內(nèi)酯類、氯霉素類、內(nèi)酰胺類、氨基糖甙類、林可霉素類、抗真菌抗生素和抗腫瘤抗 生素等?？股鼐哂械蜐舛燃纯梢种苹驓缂?xì)菌、螺旋體、衣原體的致病微生物的作用。自 上世紀(jì)50年代，把抗生素作為畜禽飼料添加劑以來(lái)，在保證動(dòng)物健康、促進(jìn)生長(zhǎng)、節(jié)省飼料 和提高生產(chǎn)率諸方面效果顯著。同時(shí)也帶來(lái)了動(dòng)物性食品中抗生素殘留的問(wèn)題，長(zhǎng)期使用 抗生素會(huì)造成畜禽機(jī)體免疫力下降。大量抗生素在其被攝入機(jī)體后，會(huì)隨血液循環(huán)分布到 各組織器官，動(dòng)物機(jī)體的免疫能力就被逐漸削弱，人和動(dòng)物慢性病增多。由于抗生素殘留具有以上潛在的威脅，許多國(guó)家嚴(yán)格禁止將氯霉素等抗生素用于 食品動(dòng)物(特別是蛋雞和奶牛)，美國(guó)已嚴(yán)格規(guī)定不允許在家禽飼養(yǎng)中使用氯霉素，出售的 家禽必須做氯霉素殘留的檢測(cè)，同樣我國(guó)農(nóng)業(yè)部已禁止在食品源性動(dòng)物中使用氯霉素。但 是，氯霉素等抗生素價(jià)格低廉，很多養(yǎng)殖企業(yè)為了追求更大的利益，在動(dòng)物飼料中非法添加 抗生素。因此對(duì)抗生素殘留的高選擇性快速準(zhǔn)確檢測(cè)具有十分重要的社會(huì)意義。建立一種高靈敏度和特異性的快速檢測(cè)抗生素殘留的方法，便成為當(dāng)前該研究 領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題之一。目前已有的抗生素殘留的檢測(cè)方法主要包括免疫分析法、紫 外-可見(jiàn)分光光度法、熒光法、高效液相色譜和化學(xué)發(fā)光法等，但是這些檢測(cè)或篩檢方法存 在不足1.免疫分析法具有靈敏度高、專一性好的優(yōu)勢(shì)，但是免疫試劑價(jià)格昂貴，檢測(cè)成本 高，進(jìn)而限制了免疫分析法在抗生素殘留檢測(cè)中的應(yīng)用。2.紫外-可見(jiàn)分光光度法和熒光法方法簡(jiǎn)單、以其低廉、線性范圍寬，但是其靈敏 度和選擇性不高，故所用濃度被限制在10_6級(jí)，因此在使用UV檢測(cè)器測(cè)定抗生素殘留樣品 一般要經(jīng)過(guò)濃縮才能達(dá)到要求。3.高效液相色譜是常用的檢測(cè)抗生素殘留的方法，這兩種方法靈敏度較高，也能 解決一定的選擇性問(wèn)題，但是這兩種方法，操作起來(lái)比較繁瑣，分析過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)，不能滿足 現(xiàn)在高通量的檢測(cè)需求。4.化學(xué)發(fā)光法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新方法，在抗生素殘留檢測(cè)中也有一定的應(yīng) 用，其靈敏度很高，樣品用量也很少，與流動(dòng)注射技術(shù)聯(lián)用可以實(shí)現(xiàn)儀器自動(dòng)化，但是方法 的選擇性差，不能解決共存物質(zhì)的干擾問(wèn)題，因而檢測(cè)結(jié)果中就帶入了共存物質(zhì)干擾的結(jié)果。
5.以上幾種方法對(duì)于抗生素殘留的檢測(cè)和分析，一般都存在檢測(cè)成本高、結(jié)果假 陽(yáng)性、檢測(cè)過(guò)程復(fù)雜、檢測(cè)單一、試劑用量大、不適于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)、共存物質(zhì)干擾大等缺 點(diǎn)，因此不能滿足實(shí)際檢測(cè)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種靈敏度高、檢測(cè)速度快、試劑用量少，檢測(cè) 痕量抗生素殘留的量子點(diǎn)修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種檢測(cè)痕量抗生素 殘留的量子點(diǎn)修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器的制備方法，其包括以下步 驟(1)按照現(xiàn)有方法制備出納米多孔金材料和發(fā)光量子點(diǎn)溶液；(2)將發(fā)光量子點(diǎn)修飾在納米多孔金的孔道中；(3)按照碳糊電極的制備方法，將發(fā)光量子點(diǎn)修飾的納米多孔金和石墨混合制成 碳糊電極，制作電致化學(xué)發(fā)光傳感器；(4)將制作好的電致化學(xué)發(fā)光傳感器結(jié)合電致化學(xué)發(fā)光儀對(duì)抗生素殘留進(jìn)行檢 測(cè)。本發(fā)明所述發(fā)光量子點(diǎn)修飾納米多孔金及碳糊電極的制備包括以下步驟(1)納米多孔金表面羥基化首先用去離子水、丙酮和乙醇超聲清洗，之后用高純 氮吹干，浸入4%的NaOH溶液中10-30min，然后去離子水清洗，在120°C下干燥1_3小時(shí)，使 得納米多孔金表面和孔道中生成均勻的羥基。(2)將修飾好羥基的納米多孔金進(jìn)浸入到三氨基丙基三甲氧基硅烷(APQ的甲苯 溶液中10-30min，然后用甲苯?jīng)_洗，氮?dú)獯蹈桑?3)將⑵得到的納米多孔金浸入到巰基乙酸(TGA)中5-lOmin，二次水沖洗；(4)將(3)得到的納米多孔金浸入到發(fā)光量子點(diǎn)溶液中5-lOmin形成一量子點(diǎn) 層；(5)重復(fù)以上(2) (3) (4)過(guò)程可以得到需要的量子點(diǎn)層數(shù)；(6)碳糊電極制備稱取一定量的石墨粉和液體石蠟(質(zhì)量比為2-4 1)，瑪瑙研 缽仔細(xì)研磨使其混合均勻，裝入直徑4mm的玻璃管中，以銅棒為導(dǎo)線，在玻璃棒的頭端裝入 摻有修飾好量子點(diǎn)的納米多孔金的碳糊，得到量子點(diǎn)修飾納米多孔金的碳糊電極；(7)將制備好的碳糊電極干燥處理M小時(shí)。本發(fā)明還包括以下步驟將制備的碳糊電極組裝層電致化學(xué)發(fā)光傳感器，連接到電致化學(xué)發(fā)光儀上進(jìn)行測(cè)定。本發(fā)明所述為CdTe量子點(diǎn)溶液、CdSe量子點(diǎn)溶液。本發(fā)明所述的電致化學(xué)發(fā)光儀為西安瑞邁MPI-B型多參數(shù)流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分 析儀。一種檢測(cè)乳、肉制品中痕量抗生素殘留的高靈敏的量子點(diǎn)修飾納米多孔金碳糊電 極電致化學(xué)發(fā)光傳感器的制備方法，其特征是包括如下步驟將按上述方法制得的量子點(diǎn) 修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器極配合電致化學(xué)發(fā)光儀，對(duì)乳、肉制品中痕量的抗生素殘留進(jìn)行高靈敏、快速的檢測(cè)。本發(fā)明的有益效果1.將發(fā)光量子點(diǎn)用自組裝的方法層層修飾在納米多孔金的表面及孔道中，這種修 飾方法可以將量子點(diǎn)和納米多孔金牢固的結(jié)合，很好的解決了以往簡(jiǎn)單的吸附方法量子點(diǎn) 容易被溶液帶走的缺點(diǎn)。2.納米多孔金具有很大的比表面積，將量子點(diǎn)修飾在這種大的比表面積材料中與 普通的平面電極相比，大大增大的電極的表面積，進(jìn)而增大了量子點(diǎn)在電極上的吸附量，可 以使制成的傳感器發(fā)光信號(hào)更強(qiáng)。3.本發(fā)明用到的納米多孔金是一種導(dǎo)電性極好的材料，納米多孔金的加入可以提 高碳糊電極的導(dǎo)電率，增大電信號(hào)的利用效率。4.本發(fā)明結(jié)合納米多孔金的大比表面積和良好的導(dǎo)電性制備出的電致化學(xué)發(fā)光 傳感器，提高了分析方法的靈敏度，檢測(cè)限可達(dá)到ng級(jí)以下，檢測(cè)速度快，完成一個(gè)樣品的 檢測(cè)只需要2-5min，可以再短時(shí)間內(nèi)完成大量樣品的檢測(cè)。4.本發(fā)明所得到的量子點(diǎn)修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器所需試 劑量少，成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，碳糊電極可以批量制作。5.所得到的量子點(diǎn)修飾納米多孔金碳糊電極傳感器與電致化學(xué)發(fā)光儀聯(lián)用檢測(cè) 乳、肉制品中痕量的抗生素殘留，儀器操作簡(jiǎn)單快速，反應(yīng)及結(jié)果均由儀器自動(dòng)完成、記錄 和分析，避免了主觀因素的影響，并保證有很好的重復(fù)性，便于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1(四環(huán)素類，如四環(huán)素)—種檢測(cè)痕量四環(huán)素殘留的量子點(diǎn)修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感 器制備方法，包括以下步驟(1)按照現(xiàn)有方法合成納米多孔金材料和發(fā)光量子點(diǎn)溶液；(2)納米多孔金表面羥基化首先用去離子水、丙酮和乙醇超聲清洗，之后用高純 氮吹干，浸入4%的NaOH溶液中20min，然后去離子水清洗，在120°C下干燥1.5小時(shí)，使得 納米多孔金表面和孔道中生成均勻的羥基；(3)將修飾好羥基的納米多孔金進(jìn)浸入到三氨基丙基三甲氧基硅烷(APQ的甲苯 溶液中5min，然后用甲苯?jīng)_洗，氮?dú)獯蹈桑?4)將(3)得到的納米多孔金浸入到巰基乙酸(TGA)中7min，二次水沖洗；(5)將(4)得到的納米多孔金浸入到發(fā)光量子點(diǎn)溶液中7min形成一量子點(diǎn)層；(6)重復(fù)以上(3)⑷(5)過(guò)程4次，可以得到修飾好的4層量子點(diǎn)；(7)碳糊電極制備稱取一定量的石墨粉和液體石蠟(質(zhì)量比為3. 5 1)，瑪瑙研 缽仔細(xì)研磨使其混合均勻，裝入直徑4mm的玻璃管中，以銅棒為導(dǎo)線，在玻璃棒的頭端裝入 摻有修飾好量子點(diǎn)的納米多孔金的碳糊，得到量子點(diǎn)修飾納米多孔金的碳糊電極；(8)將制備好的碳糊電極干燥處理M小時(shí)；(9)將按上述方法制得的量子點(diǎn)修飾納米多孔金碳糊電極結(jié)合電致化學(xué)發(fā)光儀制 成電致化學(xué)發(fā)光傳感器。將制得檢測(cè)痕量四環(huán)素殘留的量子點(diǎn)修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳
5感器配合電致化學(xué)發(fā)光儀，對(duì)乳制品及肉制品中痕量的四環(huán)素殘留進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表1。 利用現(xiàn)有的熒光分析法對(duì)乳制品和肉制品中痕量四環(huán)素殘留進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表1。.表1本發(fā)明量子點(diǎn)修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器和熒光法對(duì)四 環(huán)素檢測(cè)效果對(duì)比
權(quán)利要求
1. 一種檢測(cè)痕量抗生素殘留的量子點(diǎn)修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器 的制備方法，其特征是包括以下步驟1.1按照現(xiàn)有方法制備出量子點(diǎn)溶液和納米多孔金材料；1. 2將發(fā)光量子點(diǎn)利用層層自組裝修飾技術(shù)修飾到納米多孔金材料的表面及孔道中； 1. 3按照碳糊電極的制備方法，將量子點(diǎn)修飾的納米多孔金制作成碳糊電極，進(jìn)一步做 成電致化學(xué)發(fā)光傳感器；1.4本發(fā)明量子點(diǎn)修飾的納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器結(jié)合電致化學(xué)發(fā)光 儀進(jìn)行實(shí)際樣品的檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳感器制備方法，其特征是用量子點(diǎn)修飾納米多孔金及碳糊電 極的制備，包括以下步驟2. 1納米多孔金表面羥基化首先用去離子水、丙酮和乙醇超聲清洗，之后用高純氮吹 干，浸入4%的NaOH溶液中10-30min，然后去離子水清洗，在120°C下干燥1_3小時(shí)，使得納 米多孔金表面和孔道中生成均勻的羥基；2. 2將修飾好羥基的納米多孔金進(jìn)浸入到三氨基丙基三甲氧基硅烷(APQ的甲苯溶液 中10-30min，然后用甲苯?jīng)_洗，氮?dú)獯蹈桑?. 3將2. 2得到的納米多孔金浸入到巰基乙酸(TGA)中5-lOmin，二次水沖洗； 2. 4將2. 3得到的納米多孔金浸入到發(fā)光量子點(diǎn)溶液中5-lOmin形成一量子點(diǎn)層； 2. 5重復(fù)以上2. 2，2. 3，2. 4過(guò)程可以得到需要的量子點(diǎn)層數(shù)； 2. 6碳糊電極制備稱取一定量的石墨粉和液體石蠟(質(zhì)量比為2-4 1)，瑪瑙研缽仔 細(xì)研磨使其混合均勻，裝入直徑4mm的玻璃管中，以銅棒為導(dǎo)線，在玻璃棒的頭端裝入摻有 修飾好量子點(diǎn)的納米多孔金的碳糊，得到量子點(diǎn)修飾納米多孔金的碳糊電極；2.7將制備好的碳糊電極干燥處理M小時(shí)；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器制備方法，其特征是將修飾有量子點(diǎn)的金納米材料用 于制作碳糊電極，并設(shè)計(jì)出電致化學(xué)發(fā)光傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述電極制備方法，其特征是將量子點(diǎn)修飾到納米多孔金的表面及 孔道中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電極制備方法，其特征是量子點(diǎn)在納米多孔金表面及孔道 中修飾的層數(shù)。
6.一種檢測(cè)痕量抗生素殘留的量子點(diǎn)修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器 的制備及應(yīng)用方法，其特征是包括如下步驟將權(quán)利要求2所述的本發(fā)明傳感器配合電致 化學(xué)發(fā)光儀，用于對(duì)乳制品及肉制品中痕量的抗生素殘留進(jìn)行檢測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種檢測(cè)痕量抗生素殘留的量子點(diǎn)納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器制備方法。本發(fā)明所述碳糊電極制備方法，包括以下步驟按照現(xiàn)有方法合成納米多孔金和量子點(diǎn)溶液；利用層層自組裝修飾技術(shù)，發(fā)光量子點(diǎn)層層修飾到納米多孔金材料的表面及孔道中；將修飾后的納米多孔金材料摻入石墨粉中制備碳糊電極。一種檢測(cè)痕量抗生素殘留的方法，包括如下步驟將修飾好的碳糊電極連接到電致化學(xué)發(fā)光儀，對(duì)乳制品及肉制品中痕量的抗生素殘留進(jìn)行檢測(cè)。本發(fā)明的傳感器靈敏度高，檢測(cè)速度快，完成一個(gè)基本檢測(cè)過(guò)程僅需2-5分鐘的時(shí)間，成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。儀器操作簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)結(jié)果由儀器自動(dòng)記錄和分析，避免了主觀因素的影響，有很好的重復(fù)性。
文檔編號(hào)G01N21/66GK102072895SQ201010524168
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者萬(wàn)夫偉, 于京華, 孫旦子, 李志英, 王少偉, 程曉亮, 續(xù)晶華, 顏梅 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)