本发明专利技术公开了一种磁控诱导苋菜红分子靶向电化学传感膜的制备方法，其包括电极预处理、分子印记自组装溶液配制、电聚合反应和模板分子洗脱。该方法首次结合磁性诱导、电化学传感器、分子印记技术的优点构筑磁控诱导苋菜红分子靶向电化学传感膜。实现对食品中添加色素苋菜红的快速检测，有利于规范食品生产企业的行为，推动我国食品安全事业的发展。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分析检测
，具体涉及一种磁控诱导苋菜红分子靶向电化学传感膜(MIES)的制备方法。
技术介绍
食用色素分为天然色素和合成色素两大类。天然色素一般比较安全,但因价格高，且在食品加工、储存过程中容易褪色和变色，使其应用受到限制。合成色素主要指用人工合成的方法从煤焦油中制取或以苯、甲苯、萘等芳香烃化合物为原料合成的有机色素。合成色素性质稳定，着色力强，可任意调色，成本低廉，使用方便，因此被广泛使用。科学研究表明，苋菜红蓄积危害健康，是致癌和诱变剂，可引起动物肿瘤、先天缺陷、死胎、不育和早期胚胎死亡等，必须严格管理。世界卫生组织(WHO)和我国对目前允许使用的合成色素均进行了严格的毒性试验，因此建立灵敏快速的检测方法非常重要。我国允许使用的食用合成色素中最常见的有苋菜红、柠檬黄、胭脂红、日落黄、亮蓝等。电化学传感器是一种重要的电子器件，因其设计简单、灵敏度高、价格低廉、可实现实时检测、可满足临床诊断、环境分析、食品分析和产品检测需要等优点，越来越受到人\\ 3的关注。分子印记属于超分子化学中主客体化学范畴，是源于高分子化学和材料化学等学科的一门综合学科。分子印记技术是制备具有特异选择性或专一选择性聚合物的技术。其最显著的三大特点为:构效预定性，特异识别性和广泛适用性。目前用电化学传感器方法检测饮料中苋菜红含量有报道，WangPeng等人利用碳纳米管制备了 一种电化学传感器用于检测食品中苋菜红含量。电聚合分子印记传感器敏感膜具有一定报道，用电化学聚合法制备苋菜红分子印记敏感膜未见报道，在磁性诱导下制备苋菜红分子印记敏感膜传感器未见报道。食品的成分复杂、所含的食品添加剂种类的多样性和未知性等问题，对其含有苋菜红的检测提出了更高的要求。目前常用的苋菜红测定方法主要有分光光度，毛细管电泳，高效液相法等。结合分子印记技术的优良选择性进行样品前处理可实现痕量目标物的快速富集。曾有报道以分子印记技术结合传统分析方法检测复杂样品中的苋菜红，虽然大大提高了检测的灵敏度和准确性但仍然面临样品处理复杂、耗时的缺点。电化学传感器最大的优势在于灵敏度高、方便快捷，可以实现实时检测。传统的电化学检测多数局限于本身具有电化学活性的待测物，与分子印记相结合的电化学传感器有望突破传统的局限，可通过待测目标物与特异性孔穴结合阻塞探针分子的通路产生电化学响应。但电聚合到电极上的分子印记层多为不导电或弱导电物质，大大影响了传感器的灵敏度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，该方法首次结合磁性诱导、电化学传感器、分子印记技术的优点构筑磁控诱导苋菜红分子靶向电化学传感膜。实现对食品中添加色素苋菜红的快速检测，有利于规范食品生产企业的行为，推动我国食品安全事业的发展。本专利技术的目的可以通过以下措施达到:，其包括以下步骤:a)电极预处理:将磁性玻碳电极抛光后清洗；b)分子印记自组装溶液配制:配制含有Fe3O4ORGCK硫酸和苋菜红的NaAc-HAc缓冲溶液，将其用氮气除氧后密封，于20°C?30°C避光环境中放置搅拌2h?10h，加入苯胺类交联剂，密封，继续搅拌Ih?5h，得到分子印记自组装溶液；其中，Fe3O4ORGO与苋菜红的质量浓度比为1:30?30:1 ;c)电聚合反应:将步骤b)得到的分子印记自组装溶液避光通氮气5?20min后，插入步骤a)得到的磁性玻碳电极，于+0.2V?2.0V电位下，采用计时电流法进行电聚合，取出电极，淋洗、吹干；d)洗脱模板分子:将步骤c)得到的电极浸入H2SO4溶液中，在-0.8V?+0.8V电位下进行洗脱处理Imin?IOmin。在步骤a)中，玻碳电极内部含有磁性材料，磁性材料包括汝铁硼、铁氧体，钐钴铝镍钴。步骤a)中，玻碳电极抛光后可先依次用乙醇和水超声清洗，然后用双蒸水淋洗并用氮气吹干。步骤b)中Fe3O4ORGO为Fe3O4ORGO纳米级复合材料，其中Fe3O4和RGO的质量浓度比为1:1?10:1。本专利技术中的Fe3O4ORGO可采用现有方法制备，如采用Yao Yunjin等人的 Synthesis, characterization, and adsorption properties of magnetic Fe3O4Ographenenanocomposite [参考文献 I]。步骤b)中Fe3O4ORGO作为功能单体，其质量浓度为0.05mg/mL?5.0mg/mL,苯胺类交联剂包括苯胺、甲苯胺或联苯胺，苯胺类交联剂与硫酸的摩尔浓度比为1:1?1:10，苋菜红和Fe3O4ORGO的质量浓度比为30:1?1:30，苯胺类交联剂的摩尔浓度为30mmol/L?200mmol/L,觅菜红的质量浓度为0.05mg/mL?5.0mg/mL。Fe3O4ORGO作为功能单体,石墨烯是一种由碳原子以Sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料，苋菜红是一种偶氮染料，含有两个萘基，石墨烯与苋菜红之间可以通过相互作用，再经过苯胺的交联聚合形成特异识别位点。使MIES对目标物有更好的选择性。实验发现，根据洗脱前后电流响应值的变化，当苋菜红、Fe3O4ORGO质量浓度比为3.5:1，和苯胺类交联剂摩尔浓度为60mmol/L时，MIES电流响应变化值最大。该步骤中的NaAc-HAc缓冲溶液的PH值在4.0?7.0范围内。在步骤d)中，采用H2SO4溶液对模板分子进行洗脱。模板分子是否彻底洗脱对电极的测定结果有着重要的影响。传统的洗脱方法往往采用有机溶剂或缓冲溶液淋洗电极，这些方法一般需要的时间长，且不能够完全除去模板分子。测试电位Fe3O4ORGO-苋菜红之间结合力的影响，以探索洗脱模板分子的条件。实验结果表明，当对分子印记聚合膜施加一定负电压洗脱，洗脱后模板分子的印记孔穴重现性较好，且洗脱效果较明显。将电聚合后磁性电极浸入H2SO4溶液中，在-1.0V?+0.2V电位下处理Imin?IOmin,可以实现去除模板分子的目的，优选在-0.8V?+0.2V电位下处理，进一步优选在-0.8?-0.2V电位下处理。本步骤中采用的H2SO4溶液的浓度范围为0.lmol/L~2.0moI/L0可通过以下方法对本专利技术电化学传感器进行检测:电化学检测方法和条件:循环伏安法(CV)法:检测电位范围为-0.3~0.5V，扫描速率为IOOmV s'差示脉冲法(DPV)法:检测电位范围为-0.1~0.4V，扫描速率为50mV s_S电位增量为0.005V，振幅为0.05V，脉冲宽度为0.ls，采样宽度为0.02s，静止时间为2s。 探针溶液:0.1mol LlCl 和 lmmol L-1K3Fe (CN) 6 溶液。本文用K3Fe(CN)6探针溶液中峰电流降低的绝对值A Ip (吸附后电极电流值为I吸》，洗脱模板后电流值为IffiR，电流变化值为A Ip=IffiR-1w)来验证各种成膜因素(加入Fe3O4ORGO的磁性纳米粒浓度，交联剂浓度，交联剂与模板分子比例，电聚合时间，电洗脱时间)下聚合所得MIES的印记效果。A Ip越大，表明某条件下形成的印记位点越多，印记效果越好。以测定饮料中苋菜红的含量为例，取市售某葡萄味果汁饮料50mL，加热去除CO2和O2,冷却至室温，用双蒸水定容本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁控诱导苋菜红分子靶向电化学传感膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：a)电极预处理：将磁性玻碳电极抛光后清洗；b)分子印记自组装溶液配制：配制含有Fe3O4@RGO、硫酸和苋菜红的NaAc?HAc缓冲溶液，将其用氮气除氧后密封，于20℃～30℃避光环境中放置搅拌2h～10h，加入苯胺类交联剂，密封，继续搅拌1h～5h，得到分子印记自组装溶液；其中，Fe3O4@RGO与苋菜红的质量浓度比为1:30～30:1；c)电聚合反应：将步骤b)得到的分子印记自组装溶液避光通氮气5～20min后，插入步骤a)得到的磁性玻碳电极，于+0.2V～2.0V电位下，采用计时电流法进行电聚合，取出电极，淋洗、吹干；d)模板分子洗脱：将步骤c)得到的电极浸入H2SO4溶液中，在?0.8V～+0.8V电位下进行洗脱处理1min～10min。
【技术特征摘要】
1.一种磁控诱导苋菜红分子靶向电化学传感膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤: a)电极预处理:将磁性玻碳电极抛光后清洗； b)分子印记自组装溶液配制:配制含有Fe3O4ORGCK硫酸和苋菜红的NaAc-HAc缓冲溶液，将其用氮气除氧后密封，于20°C?30°C避光环境中放置搅拌2h?10h，加入苯胺类交联齐U，密封，继续搅拌Ih?5h，得到分子印记自组装溶液；其中，Fe3O4ORGO与苋菜红的质量浓度比为1:30?30:1 ; c)电聚合反应:将步骤b)得到的分子印记自组装溶液避光通氮气5?20min后，插入步骤a)得到的磁性玻碳电极，于+0.2V?2.0V电位下，采用计时电流法进行电聚合，取出电极，淋洗、吹干； d)模板分子洗脱:将步骤c)得到的电极浸入H2SO4溶液中，在-0.8V?+0.8V电位下进行洗脱处理Imin?IOmin。2.根据权利要求1所述的磁控诱导苋菜红分子靶向电化学传感膜的制备方法，其特征在于在步骤a)中，玻碳电极内部含有磁性材料，磁性材料包括汝铁硼、铁氧体、钐钴、铝镍钴。3.根据权利要求1所述的磁控诱导苋菜红分子靶向电化学传感膜的制备方法，其特征在于在步骤a)中磁性玻碳电极抛光后依次采用乙醇和水进行超声清洗，然后用双蒸水淋洗并用氮气吹干。4.根据权利要求1所述的磁控诱导苋菜红分子靶向电化学传感膜的制备方法，其特征在于在步骤b)中的Fe3O4OR...
【专利技术属性】
技术研发人员：周学敏，姜慧君，王溪，韩青，薛诚，杨载月，
申请(专利权)人：南京医科大学，
类型：发明
国别省市：
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