一种检测赭曲霉毒素A的电致化学发光修饰电极的制备方法及传感器技术

本发明专利技术公开了一种基于g

【技术实现步骤摘要】
一种检测赭曲霉毒素A的电致化学发光修饰电极的制备方法及传感器


[0001]本专利技术属于生物毒素检测和电致化学发光
，具体涉及一种检测赭曲霉毒素A的电致化学发光修饰电极的制备方法及传感器。

技术介绍

[0002]赭曲霉毒素A(OTA)是由曲霉和青霉产生的有毒次级代谢产物，广泛分布于自然界的中，极易污染谷物、咖啡豆和香料等食品及其制品。OTA具有稳定的化学性质，不易降解，人类和动物体内长期积累OTA将对肝脏、肾脏、神经系统等造成不可逆转的伤害，并可能致畸或致癌。国际癌症研究机构(IARC)已将其指定为人类IIB类致癌物。为了降低OTA的污染风险，开发灵敏和准确的OTA检测分析技术至关重要。
[0003]目前，高效液相色谱、侧流免疫分析上的荧光共振能量转移和酶联免疫吸附分析已用于OTA检测，这些技术具有较高的灵敏度，但它们存在分析仪昂贵、成本高、抗干扰能力弱等不足。
[0004]电致化学发光检测技术(ECL)由于其高灵敏度、高稳定性和低背景信号，是检测赭曲霉毒素A的一种可行的替代方法。电致化学发光能量共振转移(ECL
‑
RET)中，由于能量供体和受体的光谱大面积重叠的，能量传递效率高，能够显著提高其准确性和灵敏度。选择合适的ECL
‑
RET供体
‑
受体对，用于构建ECL
‑
RET传感平台，实现OTA定量分析。传统抗体(单克隆抗体或者多克隆抗体)结构复杂，为了克服OTA传统抗体存在的不足，一些研究者开发了分子量小(15kDa左右)、稳定性和亲和力强、抗基质干扰能力强的纳米抗体。OTA是小分子物质，传统电极修饰过程对ECL信号变化影响较小，无法实现OTA的超灵敏检测。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种检测赭曲霉毒素A的电致化学发光修饰电极的制备方法及传感器。本专利技术将OTA纳米抗体多聚体(Nb28
‑
C4bpα)作为特异性识别分子，基于两种纳米材料间的能量共振转移，以g
‑
C3N4作为RET能量供体、NU
‑
1000(Zr)作为RET能量受体构建修饰电极，该修饰电极作为ECL免疫传感器的工作电极时，具有高安全性、高特异性和灵敏度、检测范围宽、稳定性好的特点。
[0006]本专利技术利用纳米材料的不同特性，将能量共振转移与ECL结合，制备了稳定、灵敏的检测OTA的修饰电极。
[0007]本专利技术采用OTA纳米抗体七聚体作为特异性识别分子，石墨氮化碳(g
‑
C3N4)和NU
‑
1000(Zr)分别作为ECL
‑
RET的能量供体和受体，构建信号增大型电致化学发光免疫传感器，为纳米抗体多聚体在电致化学发光
的应用提供了参考。使用两种纳米材料间的能量共振转移替代含有有毒发光试剂的发光体系，为电致化学发光传感的构建提供了新的思路。本专利技术具体技术方案如下：
[0008]一种检测赭曲霉毒素A的电致化学发光修饰电极的制备方法，该方法包括以下步
骤：
[0009](1)使用硝酸(HNO3)将g
‑
C3N4纳米片羧基化，然后将羧基化的g
‑
C3N4用1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N
‑
羟基琥珀酰亚胺(NHS)混合溶液活化羧基；
[0010](2)制备NU
‑
1000(Zr)纳米颗粒，并将NU
‑
1000(Zr)纳米颗粒和OTA通过OTA适配体(Apt)连接，得到OTA
‑
Apt
‑
NU
‑
1000(Zr)复合纳米颗粒；
[0011](3)将g
‑
C3N4纳米片分散在水中，所得悬浮液滴到电极表面，干燥，得到g
‑
C3N4/GCE修饰电极；
[0012](4)在g
‑
C3N4/GCE修饰电极表面滴加OTA纳米抗体七聚体Nb28
‑
C4bpα溶液，孵育后清洗电极表面，得到Nb28
‑
C4bpα/g
‑
C3N4/GCE修饰电极，然后将修饰电极与牛血清蛋白(BSA)溶液孵育；
[0013](5)将BSA/Nb28
‑
C4bpα/g
‑
C3N4/GCE修饰电极表面滴加一定浓度的OTA溶液，孵育后清洗干燥；
[0014](6)在OTA/BSA/Nb28
‑
C4bpα/g
‑
C3N4/GCE修饰电极表面，滴加OTA
‑
Apt
‑
NU
‑
1000(Zr)悬浮液，清洗干燥后，得到检测赭曲霉毒素A的修饰电极。
[0015]进一步的，所述电极可以是现有技术中报道的任意能够用于电致化学发光免疫传感器的工作电极，例如玻碳电极(GCE)。
[0016]进一步的，步骤(1)中，HNO3的浓度为5mol/L，g
‑
C3N4与HNO3的用量关系为：1g：50
‑
150mL。
[0017]进一步的，步骤(1)中，使用EDC和NHS的浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L。
[0018]进一步的，步骤(1)中，将g
‑
C3N4纳米片加入HNO3中，在125℃下回流24
‑
30h，使g
‑
C3N4羧基化。
[0019]进一步的，步骤(1)中，将羧基化的g
‑
C3N4加入EDC和NHS混合溶液，恒温摇床200rpm摇5
‑
10h，活化羧基。
[0020]进一步的，步骤(2)中，H4PTPA、ZrOCl2·
8H2O、苯甲酸和二甲基亚砜(DMF)的用量关系为34mg：120mg：1.2g：50
‑
100mL；将H4PTPA，ZrOCl2·
8H2O和苯甲酸溶于DMF中，在90℃下搅拌10
‑
15h，得到NU
‑
1000(Zr)。
[0021]进一步的，步骤(2)中，将NU
‑
1000(Zr)加入EDC和NHS混合溶液，恒温摇床200rpm摇5
‑
8h以活化羧基。EDC和NHS的浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L。
[0022]进一步的，步骤(2)中，将NU
‑
1000(Zr)和OTA适配体混合，恒温摇床200rpm孵育10
‑
15h，制得Apt
‑
NU
‑
1000(Zr)，NU
‑
1000(Zr)与OTA适配体的用量关系为3mg：1OD。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测赭曲霉毒素A的电致化学发光修饰电极的制备方法，其特征在于：采用以下步骤：(1)将羧基化的g
‑
C3N4用EDC和NHS的混合溶液活化羧基；(2)将NU
‑
1000(Zr)纳米颗粒和OTA通过OTA适配体连接，得到OTA
‑
Apt
‑
NU
‑
1000(Zr)复合纳米颗粒；(3)将步骤(1)中制得的g
‑
C3N4纳米片分散在水中得悬浮液，将所述悬浮液滴到玻碳电极(GCE)表面，干燥，得到g
‑
C3N4/GCE修饰电极；(4)在步骤(3)制备的g
‑
C3N4/GCE修饰电极表面滴加赭曲霉毒素A纳米抗体七聚体Nb28
‑
C4bpα溶液，孵育后清洗电极表面，得到Nb28
‑
C4bpα/g
‑
C3N4/GCE修饰电极，然后将所述修饰电极与BSA溶液孵育得到BSA/Nb28
‑
C4bpα/g
‑
C3N4/GCE修饰电极；(5)将步骤(4)制备的BSA/Nb28
‑
C4bpα/g
‑
C3N4/GCE修饰电极表面滴加OTA溶液，孵育后清洗干燥；(6)将步骤(2)中制得的OTA
‑
Apt
‑
NU
‑
1000(Zr)复合纳米颗粒分散在水中得悬浮液，在步骤(5)制备的OTA/BSA/Nb28
‑
C4bpα/g
‑
C3N4/GCE修饰电极表面，滴加OTA
‑
Apt
‑
NU
‑
1000(Zr)悬浮液，清洗干燥后，得到检测赭曲霉毒素A的修饰电极。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中采用HNO3对g
‑
C3N4羧基化；其中HNO3的浓度为5M，g
‑
C3N4与HNO3的用量关系为：1g：50
‑
150mL，EDC和NHS的浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)的处理方法为，将g
‑
C3N4纳米片加入HNO3中，在125℃下回流24h，使g
‑
C3N4羧基化，然后将羧基化的g
‑
C3N4加入EDC和NHS混合溶液，37℃恒温摇床200rpm摇6h，活化羧基。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，OTA
‑
Apt
‑
NU
‑
1000(Zr)复合纳米颗粒通过以下方法制备得到：
①
将H4PTPA，Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹宏梅，李林芝，刘星，李莹，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：