一种盐酸克仑特罗分子印迹膜电化学发光传感器的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种盐酸克仑特罗分子印迹膜电化学发光传感器的制备方法，其特征在于，在玻碳电极表面包裹复合薄膜，所述复合薄膜由还原氧化石墨烯、上转换纳米粒子和分子印迹聚合物组成。本发明专利技术优点是将具有稳定的阴极信号、高的发光强度的上转换纳米粒子的电化学发光与具有良好选择性的分子印迹聚合物结合起来，用于动物源性食品中盐酸克仑特罗的痕量检测。

Preparation of a clenbuterol molecularly imprinted membrane electrochemiluminescence sensor

The invention provides a preparation method of clenbuterol molecularly imprinted membrane electrochemiluminescence sensor, which is characterized in that the surface of glassy carbon electrode coated composite film, the composite film by reduction of graphene oxide, upconversion nanoparticles and molecular imprinted polymer. The advantages of the invention are that the electroluminescence of upconversion nanoparticles with stable cathode signal and high luminous intensity is combined with molecularly imprinted polymers with good selectivity, which is used for trace detection of clenbuterol hydrochloride in animal derived foods.

【技术实现步骤摘要】
一种盐酸克仑特罗分子印迹膜电化学发光传感器的制备方法
本专利技术属于光电化学传感材料制备
，具体涉及一种基于上转换纳米粒子的盐酸克仑特罗分子印迹膜电化学发光传感器的制备方法。
技术介绍
上转换纳米粒子由于具有较大的Stokes位移，稳定的荧光信号，低毒性，良好的生物相容性等优点，在光学传感器领域应用广泛。但在电化学发光领域鲜有报道。上转换纳米材料作为一种新型的电化学发光材料具有稳定的阴极信号，高的电化学发光强度，在电化学发光领域具有广阔的应用前景。分子印迹聚合物具有高的选择性和亲和力，制备简单，成本低，能够特异性识别待测物质，可以作为识别原件引入到电化学发光传感器中，实现对目标物的特异性检测。盐酸克仑特罗属于肾上腺素类神经兴奋剂，被广泛用于提高动物体的瘦肉率，其易在眼睛，肝脏，肾脏，肌肉等部位残留，人食用添加盐酸克仑特罗的食物后易发生中毒。包括中国在内的许多国家已经禁止将盐酸克仑特罗用作动物生长促进剂添加到动物饲料中。目前用于检测动物源性食品中盐酸克仑特罗的常用方法是色谱法，但色谱法依赖于昂贵的仪器，样品处理过程费时，测试过程复杂。而分子印迹传感材料制备简单，成本低，抗恶劣环境能力强，检测快速，具有很大的发展潜力。目前将电化学发光与分子印迹聚合物结合用于盐酸克仑特罗检测的研究尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术利用了上转换纳米粒子的阴极电化学发光，分子印迹材料对目标物的特异性吸附，以及目标物对电化学发光的猝灭作用，制备了一种吸附痕量盐酸克仑特罗分子印迹电化学发光传感材料并提供了一种用于实际样品中盐酸克仑特罗的检测方法。原理如下：(1)在玻碳电极表面电沉积氧化石墨烯，得到还原氧化石墨烯薄膜，其作为信号放大剂用于增强上转换纳米材料的电化学发光信号；然后再将上转换纳米材料滴涂到电极表面，其中上转换纳米材料用作电化学发光材料产生光信号；(2)通过在含邻苯二胺和盐酸克仑特罗的醋酸缓冲液中进行循环伏安扫描，电聚合分子印迹膜，然后洗脱得到能特异性识别模板分子的分子印迹孔穴；(3)在吸附时，盐酸克仑特罗进入到印迹膜上具有特异性识别的分子印迹孔穴中，对电化学发光强度产生一定猝灭，通过测量电化学发光信号随不同浓度的盐酸克仑特罗的变化情况，可以实现对盐酸克仑特罗的定量检测。这种分子印迹电化学发光材料的制备方法和具体步骤如下：一种盐酸克仑特罗分子印迹膜电化学发光传感器的制备方法，在玻碳电极表面包裹复合薄膜，所述复合薄膜由还原氧化石墨烯、上转换纳米粒子和分子印迹聚合物组成。具体制备方法包括如下步骤：(1)电极预处理(2)电沉积氧化石墨烯将步骤(1)中处理好的玻碳电极浸于3mL氧化石墨烯分散液中，在0.6～-1.4V范围内电沉积5圈，得到还原氧化石墨烯修饰的电极；(3)滴涂上转换纳米粒子在步骤(2)中得到的还原氧化石墨烯修饰的电极表面滴涂10μL的0.5mg/mL的上转换纳米粒子，在空气中自然晾干；(4)电聚合分子印迹膜将步骤(3)中得到的修饰电极在电聚合溶液中进行循环伏安扫描，电聚合形成分子印迹膜；(5)模板分子的洗脱将步骤(4)中得到的修饰电极在甲醇：乙酸＝2：1(v/v)溶液中震荡洗脱20min，除去模板分子。进一步，所述步骤(1)电极预处理是玻碳电极表面依次使用1.0，0.3，0.05μm的氧化铝粉末进行抛光，用双蒸水完全冲洗后，在含有0.2mol/LKNO3的1mmol/LK3[Fe(CN)6]溶液中采用循环伏安法在0.6～-0.2V范围内扫描，直至获得稳定的电化学响应，然后在空气中干燥，备用。进一步，步骤(2)中，在玻碳电极表面电沉积氧化石墨烯时，先将2mg/mL的氧化石墨烯分散液用双蒸水稀释成0.5mg/mL，0.5mg/mL的电沉积溶液在使用之前氮吹5min除去溶解氧，在0.6～-1.4V范围内电沉积5圈，扫描速度50mV/s。进一步，步骤(3)中，将2mg/mL的上转换纳米材料用双蒸水稀释成0.5mg/mL，然后用移液枪取10μL的0.5mg/mL上转换纳米材料滴涂到步骤(2)中的修饰电极表面。进一步，步骤(4)中，将步骤(3)得到的修饰电极浸于含6mmol/L邻苯二胺和1.2mmol/L盐酸克仑特罗的醋酸缓冲液中，醋酸缓冲液pH5.2，浓度0.1mol/L，采用循环伏安法在0～+0.8V范围内扫描7圈，扫描速率为50mV/s。进一步，步骤(5)中在25mL甲醇：乙酸＝2：1(v/v)溶液中震荡洗脱20min以除去模板分子。进一步，所述氧化石墨烯分散液为羧基化的，浓度为0.5mg/mL。羧基化的好处主要是利用它上面的羧基带负电荷，可以和上转换纳米粒子上的氨基(带正电荷)靠静电作用吸引在一起，使上转换纳米粒子结合更为牢固一点，不易从电极表面脱落，使电化学发光信号更为稳定。进一步，所述上转换纳米粒子为氨基修饰的，组成为NaYF4:Yb,Er，粒径为35nm。目前存在的技术难题：1.滴涂的上转换纳米粒子有可能易从电极表面脱落；2.电化学发光信号不稳定；3.上转换纳米材料的电化学发光信号需要用其他增敏物质来进一步提高信号，使构建的传感器灵敏度更高，从而使检出限更低。4.模板分子的洗脱问题，模板分子完全洗脱下来较困难。本专利技术利用电沉积得到的还原氧化石墨烯上的羧基带负电荷，上转换纳米材料的氨基带正电荷，使两者结合更牢固一点，同时使电化学发光信号更稳定，可以解决1或2的问题，同时还原氧化石墨烯具有大的比表面积，优良的导电性，能增强上转换纳米粒子的发光强度，解决了3的问题。本专利技术选择洗脱条件甲醇/乙酸(2：1)，洗脱效果较好。按照所述的制备方法得到的电化学发光传感器用于食品中盐酸克仑特罗的检测。本专利技术检测方法：在室温即25℃下，将步骤(5)制得的分子印迹修饰电极置于含浓度为10-8～10-4mol/L的盐酸克仑特罗的磷酸缓冲液中(pH7.4，0.1mol/L)进行吸附，平衡时间6min，随后用LK5100电化学发光分析系统中的电化学发光和循环伏安同时检测模式在含100mmol/L过硫酸钾的磷酸缓冲液(pH7.4，0.1mol/L)中进行测定，扫描电压0～-2.5V，扫描速度100mV/s，光电倍增管电压800V；盐酸克仑特罗含量的测定：随着越来越多的盐酸克仑特罗分子被分子印迹膜上的识别位点所吸附，电化学发光信号逐渐降低；盐酸克仑特罗浓度(10-8～10-4mol/L)的对数值lgCCLB与电化学发光信号的变化值和空白值的比值(F0-F)/F0呈良好的线性关系：(F0-F)/F0＝0.1367lgCCLB+1.1311，其线性相关系数r2＝0.9957，该分子印迹电化学发光传感器对盐酸克仑特罗的最低检出限(LOD)为6.3×10-9mol/L(S/N＝3)。本专利技术优点是：(1)本专利技术提供的传感器使用寿命长、稳定性好、灵敏度高、线性范围宽、检测限低，能够特异性识别盐酸克仑特罗。(2)本专利技术提供的盐酸克仑特罗分子印迹膜电化学发光传感器的制备方法克服了传统方法检测盐酸克仑特罗时存在的样品前处理过程繁琐、仪器昂贵，操作复杂等问题，为实际样品中痕量盐酸克仑特罗的检测提供了一种新颖、快速和准确的分析检测方法。传统的检测盐酸克仑特罗的方法，如高效液相色谱法，前处理过程比较复杂，仪器比较昂贵，分析时间较慢，本研究提供的方法新型、分析时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盐酸克仑特罗分子印迹膜电化学发光传感器的制备方法，其特征在于，在玻碳电极表面包裹复合薄膜，所述复合薄膜由还原氧化石墨烯、上转换纳米粒子和分子印迹聚合物组成。

【技术特征摘要】
1.一种盐酸克仑特罗分子印迹膜电化学发光传感器的制备方法，其特征在于，在玻碳电极表面包裹复合薄膜，所述复合薄膜由还原氧化石墨烯、上转换纳米粒子和分子印迹聚合物组成。2.一种盐酸克仑特罗分子印迹膜电化学发光传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)电极预处理；(2)电沉积氧化石墨烯；将步骤(1)中处理好的玻碳电极浸于3mL氧化石墨烯分散液中，在0.6～-1.4V范围内电沉积5圈，得到还原氧化石墨烯修饰的电极；(3)滴涂上转换纳米粒子在步骤(2)中得到的还原氧化石墨烯修饰的电极表面滴涂10μL的0.5mg/mL的上转换纳米粒子，在空气中自然晾干；(4)电聚合分子印迹膜将步骤(3)中得到的修饰电极在电聚合溶液中进行循环伏安扫描，电聚合形成分子印迹膜；(5)模板分子的洗脱将步骤(4)中得到的修饰电极在甲醇：乙酸＝2：1(v/v)溶液中震荡洗脱20min，除去模板分子。3.根据权利要求1所述的一种盐酸克仑特罗分子印迹膜电化学发光传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)电极预处理是玻碳电极表面依次使用1.0，0.3，0.05μm的氧化铝粉末进行抛光，用双蒸水完全冲洗后，在含有0.2mol/LKNO3的1mmol/LK3[Fe(CN)6]溶液中采用循环伏安法在0.6～-0.2V范围内扫描，直至获得稳定的电化学响应，然后在空气中干燥，备用。4.根据权利要求1所述的一种盐酸克仑特罗分子印迹膜电化学发光传感器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在玻碳电极表面电沉积氧化石墨烯时，先将2mg/mL的氧化石墨烯分散液...

【专利技术属性】
技术研发人员：方国臻，晋新翠，刘冰，王硕，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津,12