System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于丝网印刷电极的恩诺沙星适配体传感器及快速检测方法技术_技高网

一种基于丝网印刷电极的恩诺沙星适配体传感器及快速检测方法技术

技术编号:44649459 阅读:6 留言:0更新日期:2025-03-17 18:38
本发明专利技术属于电化学检测技术领域,具体涉及一种基于丝网印刷电极的恩诺沙星适配体传感器及快速检测方法。本发明专利技术先用室温搅拌法制备具有片层结构的Fe/Co二维MOF纳米片,再与恩诺沙星适配体孵育制备出纳米片/适配体探针,进一步与恩诺沙星孵育后,与醋酸‑醋酸钠缓冲液、邻苯二胺、H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;混合构成催化反应体系,结合丝网印刷电极‑差示脉冲伏安法,利用绘制定量分析标准工作曲线的方法快速测试出待测样品的恩诺沙星浓度,实现恩诺沙星的快速、简单、高灵敏检测。本发明专利技术操作简单、快速,无需昂贵试剂、大型仪器以及专业的操作人员,灵敏度高,结合便携式电化学检测仪可实现基层鱼虾等水产品中恩诺沙星的现场、快速、高灵敏定量检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学检测,具体涉及一种基于丝网印刷电极的恩诺沙星适配体传感器及快速检测方法


技术介绍

1、恩诺沙星(enrofloxacin,enr)作为一种人工化学合成的喹诺酮类抗菌药物,因对多种革兰氏阴性菌具有良好的杀菌作用,且价格低廉,成为水产养殖中常用到的抗生素之一。然而,由于无节制、不合理用药的情况时有发生,导致近年来水产品中恩诺沙星药物的残留问题日益突出。而这些受污染水产品经食物链进入人体,会造成人类中毒、过敏,甚至致癌、致畸、致突变等严重后果,对人体健康和环境卫生造成了巨大威胁。鉴于此,各国政府十分重视并对恩诺沙星残留量制定了严格的限量标准,欧盟委员会规定enr及其活性代谢物环丙沙星在动物肌肉组织中的最大残留限量是100ppb,而美国则明令禁止其在水产养殖业中使用。目前,喹诺酮类药物残留的检测方法主要有高效液相色谱-质谱联用法、湍流色谱-质谱联用法等仪器分析法以及荧光、比色等免疫分析法。虽然这些方法能够满足灵敏度与特异性检测的要求,但在实际应用方面存在一定的局限性。例如,色谱法能够用于定性、定量检测,且检测结果相对准确、可靠,灵敏度高,重现性好,但是所用仪器设备昂贵,操作复杂,需要专业的技术人员,且无法用于大量样本的快速筛查;免疫分析法具有高通量、高灵敏度、高选择性等优势,但恩诺沙星分子量小,结构类似物多,抗体难以制备、成本较高、周期较长,导致其应用受到限制。因此,迫切需要开发新型、简便、低成本、高灵敏度,且适于基层使用的恩诺沙星药物残留快速检测技术。

2、纳米酶具有类似天然酶的活性,与天然酶相比,具有更高的稳定性、更灵活的结构与组成设计,以及可调的催化活性等,近年来受到研究者的热切关注。其中,二维金属有机框架(mof)纳米片具有巨大的表面积、超薄的侧向尺寸,能够有效提高显色反应体系中底物分子的吸附量、缩短其扩散距离,加快其对底物分子的催化响应,是一种非常理想的纳米酶材料。同时,纳米酶具有类似石墨烯的片状结构,通过氢键、π-π作用、静电作用等可有效负载单链dna、适配体等,为分析传感赋予了更多可能。此外,基于丝网印刷电极的电化学检测,操作简单、技术门槛低,灵敏度高,如果能将其与上述适配体探针相结合,有望很好地满足现有基层对恩诺沙星快速筛查的需求。


技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足,本专利技术提出了一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,该方法基于恩诺沙星适配体对fe/co二维mof纳米片活性位点的封闭作用,利用目标物诱导法使适配体从纳米片表面脱落,释放出纳米片的催化活性位点,进而使显色反应更加充分,最后结合丝网印刷电极-差示脉冲伏安法,实现了恩诺沙星的现场、快速、简单、高灵敏检测。

2、为了实现上述目的,本专利技术所采用的技术方案是:

3、本专利技术提供了一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,该方法包括以下步骤:

4、s1、先将钴盐和铁盐溶解在n,n-二甲基甲酰胺溶剂中,再加入对苯二甲酸,充分溶解后,在室温搅拌条件下往其中依次加入水、乙醇和三乙胺,继续搅拌6-24h,最后经洗涤、重悬后获得fe/co二维mof纳米片;

5、s2、将步骤s1获得的fe/co二维mof纳米片与恩诺沙星适配体混合,经孵育后获得二维mof纳米片/适配体探针;

6、s3、将步骤s2获得的二维mof纳米片/适配体探针与不同浓度的恩诺沙星标准溶液混合,经孵育后获得二维mof纳米片/适配体/恩诺沙星复合物溶液;

7、s4、将s3获得的二维mof纳米片/适配体/恩诺沙星复合物溶液与醋酸-醋酸钠缓冲液、邻苯二胺溶液、h2o2混合制成催化反应体系,反应后,以丝网印刷电极为基底电极,采用差示脉冲伏安法测试催化反应体系中邻苯二胺氧化产物在-0.54v处的电流信号,并以恩诺沙星浓度的对数为横坐标、-0.54v电流变化值为纵坐标绘制定量分析标准工作曲线;

8、s5、将含有恩诺沙星的待测样品与步骤s2获得的二维mof纳米片/适配体探针孵育制成二维mof纳米片/适配体/恩诺沙星复合物溶液,再进一步制成催化反应体系,反应后检测其在-0.54v处的电流信号变化值,并根据步骤s3绘制的定量分析标准工作曲线计算出待测样品中恩诺沙星的浓度。

9、本专利技术先采用室温搅拌法制备具有优良过氧化物酶活性的fe/co双金属二维mof纳米片,并通过氢键、π-π作用、静电作用等将恩诺沙星适配体修饰在纳米片表面,以此封闭纳米片的催化活性位点;然后将其与含有不同浓度恩诺沙星的溶液共孵育,因恩诺沙星与适配体作用会使适配体从纳米片表面脱落,从而释放出纳米片的催化活性位点,使其催化活性得到恢复;再将上述溶液与醋酸-醋酸钠缓冲液、邻苯二胺溶液、h2o2混合反应后,以丝网印刷电极为三电极体系,采用差示脉冲伏安法测试上述过程中邻苯二胺氧化产物的电流信号;最后通过绘制定量分析标准工作曲线而快速测试出水产品中恩诺沙星的浓度。本专利技术基于丝网印刷电极快速检测恩诺沙星的方法,操作简单、快速,无需昂贵试剂、大型仪器以及专业的操作人员,灵敏度高,结合便携式电化学检测仪可实现基层鱼虾等水产品中恩诺沙星的现场、快速、高灵敏定量检测。

10、优选地,s1中,所述钴盐包括氯化钴、草酸钴、碳酸钴、硫酸钴、硝酸钴、醋酸钴;所述铁盐包括氯化铁、硫酸铁、氯化铁、硝酸铁。

11、优选地,s1中,所述钴盐、铁盐、n,n-二甲基甲酰胺、对苯二甲酸、三乙胺的用量比为20mg-1.5g:10mg-0.35g:10-50ml:0.25-0.65g:2-10ml;所述水、乙醇和三乙胺的体积比为5:5:0.5-6。

12、优选地,s1中,所述洗涤所用溶液为丙酮和乙醇,重悬所用溶剂为水,重悬后所得fe/co二维mof纳米片的浓度为0.4-2mg/ml。

13、优选地,s2中,所述恩诺沙星适配体具有如seq id no:1所示的核苷酸序列。

14、优选地,s2中,fe/co二维mof纳米片的使用浓度为0.05-1mg/ml,恩诺沙星适配体的使用浓度为5-50μm,所述fe/co二维mof纳米片与恩诺沙星适配体的体积比为5-20:1-5;所述孵育为室温振荡孵育,孵育时间为5-60min。

15、优选地,s3中,恩诺沙星标准溶液的浓度分别为0.1、1、10、100、1000、10000、100000、1000000ppb,所述二维mof纳米片/适配体探针与恩诺沙星标准溶液的体积比为4-8:1-4;所述孵育为室温振荡孵育,孵育时间为5-60min。

16、优选地,s4的催化反应体中,醋酸-醋酸钠缓冲液的浓度为0.05-0.2m、ph为2-5,邻苯二胺溶液的浓度为10-300mm,h2o2的浓度为0.5-2m;所述二维mof纳米片/适配体/恩诺沙星复合物溶液、醋酸-醋酸钠缓冲液、邻苯二胺溶液以及h2o2的体积比为5-20:985-940:5-20:5-20。

17、优选地,s4中,催化反应体系的反应时间为2-本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,S1中,所述钴盐包括氯化钴、草酸钴、碳酸钴、硫酸钴、硝酸钴、醋酸钴;所述铁盐包括氯化铁、硫酸铁、氯化铁、硝酸铁。

3.根据权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,S1中,所述钴盐、铁盐、N,N-二甲基甲酰胺、对苯二甲酸、三乙胺的用量比为20mg-1.5g:10mg-0.35g:10-50mL:0.25-0.65g:2-10mL;所述水、乙醇和三乙胺的体积比为5:5:0.5-6。

4.根据权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,S1中,所述洗涤所用溶液为丙酮和乙醇,重悬所用溶剂为水,重悬后所得Fe/Co二维MOF纳米片的浓度为0.4-2mg/mL。

5.根据权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,S2中,所述恩诺沙星适配体具有如SEQ ID No:1所示的核苷酸序列。

6.根据权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,S2中,Fe/Co二维MOF纳米片的使用浓度为0.05-1mg/mL,恩诺沙星适配体的使用浓度为5-50μM,所述Fe/Co二维MOF纳米片与恩诺沙星适配体的体积比为5-20:1-5;所述孵育为室温振荡孵育,孵育时间为5-60min。

7.根据权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,S3中,恩诺沙星标准溶液的浓度分别为0.1、1、10、100、1000、10000、100000、1000000ppb,所述二维MOF纳米片/适配体探针与恩诺沙星标准溶液的体积比为4-8:1-4;所述孵育为室温振荡孵育,孵育时间为5-60min。

8.根据权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,S4的催化反应体中,醋酸-醋酸钠缓冲液的浓度为0.05-0.2M、pH为2-5,邻苯二胺溶液的浓度为10-300mM,H2O2的浓度为0.5-2M;所述二维MOF纳米片/适配体/恩诺沙星复合物溶液、醋酸-醋酸钠缓冲液、邻苯二胺溶液以及H2O2的体积比为5-20:985-940:5-20:5-20。

9.根据权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,S4中,催化反应体系的反应时间为2-10min,差示脉冲伏安法扫描的电位范围为0至-0.85V,每个浓度测试3-5次,取平均值。

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【技术特征摘要】

1.一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,s1中,所述钴盐包括氯化钴、草酸钴、碳酸钴、硫酸钴、硝酸钴、醋酸钴;所述铁盐包括氯化铁、硫酸铁、氯化铁、硝酸铁。

3.根据权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,s1中,所述钴盐、铁盐、n,n-二甲基甲酰胺、对苯二甲酸、三乙胺的用量比为20mg-1.5g:10mg-0.35g:10-50ml:0.25-0.65g:2-10ml;所述水、乙醇和三乙胺的体积比为5:5:0.5-6。

4.根据权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,s1中,所述洗涤所用溶液为丙酮和乙醇,重悬所用溶剂为水,重悬后所得fe/co二维mof纳米片的浓度为0.4-2mg/ml。

5.根据权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,s2中,所述恩诺沙星适配体具有如seq id no:1所示的核苷酸序列。

6.根据权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极和适配体传感器快速检测恩诺沙星的方法,其特征在于,s2中,fe/co二维mof纳米片的使用...

【专利技术属性】
技术研发人员:王利华高梦月周陶鸿林津战艺芳何婷金凤美姚琪姚延兴陈明杰
申请(专利权)人:武汉市农业科学院
类型:发明
国别省市:

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