一種識別雙香豆素分子印跡電化學(xué)傳感器的制備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種分子印跡傳感器的制備方法及快速檢測應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種識別雙香豆素分子印跡電化學(xué)傳感器的制備方法，具體是基于分子印跡特異性識別作用，用于檢測藥品、食品、生物樣品中的雙香豆素技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]香豆素衍生物是一類廣泛存在于自然界中的重要雜環(huán)化合物，具有明顯的抗凝結(jié)、抗癌癥及抗HIV(Human Immunodeficiency Virus)等生物活性。香豆素衍生物中，有一部分是分子中含有兩個香豆素單體的(即香豆素的二聚體)，這類化合物稱為雙香豆素，雙香豆素具有多種生物活性，雙香豆素臨床實(shí)用的抗凝血劑，今年來還發(fā)現(xiàn)雙香豆素化合物可作為抗菌劑、HIV-1整合酶、尿酶和抗結(jié)核活性。所以準(zhǔn)確識別雙香豆素對確定藥物活性十分重要。雙香豆素的化學(xué)結(jié)構(gòu)為香豆素的二聚體，其化學(xué)結(jié)構(gòu)與維生素K相似，其分子式為C19H12O6,相對分子質(zhì)量為336.30。雙香豆素幾乎不溶于水、乙醇、乙醚，溶于強(qiáng)堿溶液，恪點(diǎn)287?293°C。純品白色或乳白色結(jié)晶粉末狀。目肖U，檢測雙香?素的方法主要有尚效液相色譜、液相色譜-質(zhì)譜，色譜法的準(zhǔn)確度受到一定限制、而且儀器比較貴需要專業(yè)人員操作，也限制了其應(yīng)用。另外，由于雙香豆素類的衍生物的分子結(jié)構(gòu)十分相近很難分開，測定時(shí)互相干擾，準(zhǔn)確檢測雙香豆素很困難。因此，找到一種選擇性好、靈敏度高、操作簡便使用的檢測雙香豆素的方法十分重要。
[0003]分子印跡技術(shù)是當(dāng)前開發(fā)具有分子識別功能的高選擇性材料的主要方法之一，它是通過在模板分子周圍形成一個高度交聯(lián)的剛性高分子，除去模板分子后在分子印跡聚合物的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中留下具有結(jié)合能力的識別位點(diǎn)，對模板分子表現(xiàn)出高選擇識別性能的一種技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)以其構(gòu)效預(yù)定性和特異識別性越來越受到人們的關(guān)注，已經(jīng)成功用于固相萃取或微固相萃取，親和色譜或毛細(xì)管電泳及傳感器等領(lǐng)域。
[0004]依據(jù)此技術(shù)制備的分子印跡電化學(xué)傳感器，應(yīng)用于藥物分析、環(huán)境保護(hù)及生命科學(xué)研究中起著十分重要的作用。將功能分子以適當(dāng)方式修飾到電極上，制備選擇性好、靈敏度高、有一定使用壽命可再生的電化學(xué)傳感器成為分析科學(xué)工作者努力探索的課題。但是傳統(tǒng)的印跡方法所制備的印跡膜厚度難以控制，高交聯(lián)度使得電子傳遞速度和響應(yīng)慢、檢測下限高而且再生和可逆性差，影響分子印跡技術(shù)在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用。因此，建立一種靈敏、快速、簡便、特異性高、重復(fù)性好經(jīng)濟(jì)使用的檢測方法，對研究人員、生產(chǎn)企業(yè)、質(zhì)控人員、政府管理部門等的迫切需要的，對食品、藥品、環(huán)境安全中的雙香豆素含量準(zhǔn)確定量測定十分必要，對于香豆素生產(chǎn)和藥理研究也具有重要的意義。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是將分子印跡與電化學(xué)傳感器相結(jié)合，提供了一種識別雙香豆素分子印跡電化學(xué)傳感器的制備方法，主要是以雙香豆素為模板，在玻碳電極表面通過硅烷偶聯(lián)劑、納米鉑粒子的修飾，提高了傳感器的靈敏度，采用滴涂法制備雙香豆素分子印跡電化學(xué)傳感器。
[0007]儀器與試劑
CHI660B電化學(xué)工作站(上海辰華儀器公司)，實(shí)驗(yàn)采用三電極體系:鉑絲電極為輔助電極，Ag/AgCl為參比電極(SCE)，玻碳電極(GCE)為工作電極;KQ-250E型超聲波清洗器；
T -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷;無水乙醇;二甲基丙烯酸-1，4-丁二醇酯、丙烯酰胺、衣康酸;偶氮二異庚睛，乙腈，雙香豆素;氯化鉑、水合肼、聚乙烯醇;磷酸緩沖溶液;所用試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。
[0008]本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0009]—種識別雙香豆素分子印跡電化學(xué)傳感器的制備方法，特征在于該方法具有以下工藝步驟:
(I)玻碳電極預(yù)處理:將玻碳電極依次用0.2μπι、0.02μπιΑ1203粉末進(jìn)行表面拋光，然后用二次蒸餾水超聲清洗，再用無水乙醇洗滌數(shù)次，用氮?dú)獯蹈?，將電極浸泡在含質(zhì)量百分濃度為30~35%的γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的無水乙醇溶液中，溫度升至45±2°C浸泡100?120 min，取出后，用無水乙醇洗滌數(shù)次，干燥，得到預(yù)處理玻碳電極；
(2 )納米鈾修飾玻碳電極的制備:將步驟(I)制備的預(yù)處理玻碳電極放入0.15mo 1/L氯化鉑水溶液中，室溫下浸泡6?8h，取出后用去離子水洗滌，再放入質(zhì)量百分濃度為30%的水合肼溶液中浸泡I h，取出后用去離子水洗滌，自然干燥，即得納米鉑修飾玻碳電極；
(3)雙香豆素分子印跡聚合物的制備:在反應(yīng)器中，按如下組成質(zhì)量百分濃度加入，二甲基丙烯酸-1，4-丁二醇酯:15?25%，丙烯酰胺:2?8%，衣康酸:4-10%，乙腈:58-71%，偶氮二異庚睛:1.0?2.0%，雙香豆素:1.0?3.0%，各組分含量之和為百分之百，攪拌溶解，通氮?dú)獬?5 min，氮?dú)夥諊?5?65°C攪拌反應(yīng)6 ~8 h，聚合完成后將懸浮物濾去，依次用高純水、甲醇洗滌多次，真空干燥，即得雙香豆素分子印跡聚合物；
(4)識別雙香豆素分子印跡電化學(xué)傳感器的制備方法:取適量的雙香豆素分子印跡聚合物分散于0.5?08%的聚乙烯醇溶液中，制得22g /L的雙香豆素分子印跡聚合物溶液;然后將上述溶液15yL滴加到步驟(2)制備的納米鉑修飾玻碳電極上，置于紅外燈下，揮發(fā)干溶劑后，將其用甲醇與鹽酸(體積比為甲醇:鹽酸為20:1)混合溶液浸泡6?8h，除去電極上的模板分子，即得識別雙香豆素分子印跡電化學(xué)傳感器。
[0010]步驟(3)所述的二甲基丙烯酸-1，4_丁二醇酯:丙烯酰胺:衣康酸的最優(yōu)摩爾比為3:1:1。
[0011]步驟(3)中所述的氮?dú)夥諊鸀橥ǖ獨(dú)獬鹾蟮獨(dú)庖恢蓖ㄈ胫钡椒磻?yīng)結(jié)束。
[0012]步驟(4)中所述的聚乙烯醇的平均分子量在110000?130000之間。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果是:
本發(fā)明將印跡技術(shù)、層層自組裝法和滴涂法相結(jié)合，玻碳電極通過硅烷偶聯(lián)劑連接將納米鈾修飾在電極表面，使其提高導(dǎo)電性能，再在納米鈾的基礎(chǔ)上滴涂分子印跡聚合物，成功地研制了一種具有特異選擇性的印跡電化學(xué)傳感器。通過與無納米鉑修飾的分子印跡電極那個的響應(yīng)進(jìn)行比較，本發(fā)明制備的雙香豆素分子印跡電化學(xué)傳感器的響應(yīng)信號大大提高。該印跡傳感器對雙香豆素表現(xiàn)出較高的親和性、靈敏性和選擇性，響應(yīng)電流與雙香豆素的濃度在4.0 X 10—8?1.0 X 10—4mol/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，檢測限為I.62 X 10—Vol/L將本發(fā)明制備的雙香豆素分子印跡電化學(xué)傳感器成功用于藥品、生物樣品中雙香豆素的檢測中，回收率在96.28?104.5%之間，因此本發(fā)明制備的分子印跡傳感器可廣泛應(yīng)用于化工、生物醫(yī)藥、食品、環(huán)保檢測等相關(guān)領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1
(I)玻碳電極預(yù)處理:將玻碳電極依次用0.2μπι、0.02μπιΑ1203粉末進(jìn)行表面拋光，然后用二次蒸餾水超聲清洗，再用無水乙醇洗滌數(shù)次，用氮?dú)獯蹈?，將電極浸泡在含質(zhì)量百分濃度為33%的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的無水乙醇溶液中，溫度升至45±2°C浸泡110 min，取出后，用無水乙醇洗滌數(shù)次，干燥，得到預(yù)處理玻碳電極；
(2 )納米鈾修飾玻碳電極的制備:將步驟(I)制備的預(yù)處理玻碳電極放入0.15mo 1/L氯化鉑水溶液中，室溫下浸泡7h，取出后用去離子水洗滌，再放入質(zhì)量百分濃度為30%的水合肼溶液中浸泡I h，取出后用去離子水洗滌，自然干燥，即得納米鉑修飾玻碳電極；
(3)雙香豆素分子印跡聚合物的制備:在反應(yīng)器中，分別加入，20mL的二甲基丙烯酸-1，4-丁二醇酯，5g丙烯酰胺，7g衣康酸，64mL的乙腈，1.5g的偶氮二異庚睛，2.5g的雙香豆素，攪拌溶解，通氮?dú)獬?5 min，氮?dú)夥諊?0°C攪拌反應(yīng)7 h，聚合完成后將懸浮物濾去，依次用高純水、甲醇洗滌多次，真空干燥，即得雙香豆素分子印跡聚合物；
(4)雙香豆素分子印跡電化學(xué)傳感器的制備方法:取適量的雙香豆素分子印跡聚合物分散于0.7%的聚乙烯醇溶液中，制得22g /L的雙香豆素分子印跡聚合物溶液;然后將上述溶液15yL滴加到步驟(2)制備的納米鉑修飾玻碳電極上，置于紅外燈下，揮發(fā)干溶劑后，將其用甲醇與鹽酸(體積比為甲醇:鹽酸為20:1)混合溶液浸泡7h，除去電極上的模板分子，SP得雙香豆素分子印跡電化學(xué)傳感器。
[0015]實(shí)施例2
(I)玻碳電極預(yù)處理:將玻碳電極依次用0.2μπι、0.02μπιΑ1203粉末進(jìn)行表面拋光，然后用二次蒸餾水超聲清洗，再用無水乙醇洗滌數(shù)次，用氮?dú)獯蹈桑瑢㈦姌O浸泡在含質(zhì)量百分濃度為30%的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的無水乙醇溶液中，溫度升至45±2°C浸泡110 min，取出后，用無水乙醇洗滌數(shù)次，干燥，得到預(yù)處理玻碳電極；
(2 )納米鈾修飾玻碳電極的制備:將步驟(I)制備的預(yù)處理玻碳電極放入0.15mo 1/L氯化鉑水溶液中，室溫下浸泡6h，取出后用去離子水洗滌，再放入質(zhì)量百分濃度為30%的水合肼溶液中浸泡I h，取出后用去離子水洗滌，自然干燥，即得納米鉑修飾玻碳電極；
(3)雙香豆素分子印跡聚合物的制備:在反應(yīng)器中，分別加入，15mL的二甲基丙烯酸-1，4-丁二醇酯，Sg丙烯酰胺，1g衣康酸，65mL的乙腈，Ig的偶氮二異庚睛，Ig的雙香豆素，攪拌溶解，通氮?dú)獬?5 min，氮?dú)夥諊?5°C攪拌反應(yīng)6 h，聚合完成后將懸浮物濾去，依次用高純水、甲醇洗滌多次，真空干燥，即得雙香豆素分子印跡聚合物；
(4)雙香豆素分子印跡電化學(xué)傳感器的制備方法:取適量的雙香豆素分子印跡聚合物分散于0.6%的聚乙烯醇溶液中，制得22g /L的雙香豆素分子印跡聚合物溶液;然后將上述溶液15yL滴加到步驟(2)制備的納米鉑修飾玻碳電極上，置于紅外燈下，揮發(fā)干溶劑后，將其用甲醇與鹽酸(體積比為甲醇:鹽酸為20:1)混合溶液浸泡6h，除去電極上的模板分子，SP得雙香豆素分子印跡電化學(xué)傳感器。
[0016]實(shí)施例3
(I)玻碳電極預(yù)處理:將玻碳電極依次用0.2μπι、0.02μπιΑ1203粉末進(jìn)行表