專利名稱：一種檢測痕量抗生素殘留的量子點修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抗生素殘留檢測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是一種檢測痕量抗生素殘留的 高靈敏的電致化學(xué)發(fā)光傳感器的制備，本發(fā)明還涉及采用所述的電致化學(xué)發(fā)光傳感器檢測 乳、肉制品中的抗生素殘留的方法。
背景技術(shù)：
抗生素也稱抗菌素，抗生素是由細(xì)菌、真菌或其他微生物在生活過程中所產(chǎn)生的 物質(zhì)，也可由化學(xué)半合成法制成類似物質(zhì)(稱為人工合成的抗生素)。主要包括四環(huán)素類、 大環(huán)內(nèi)酯類、氯霉素類、內(nèi)酰胺類、氨基糖甙類、林可霉素類、抗真菌抗生素和抗腫瘤抗 生素等。抗生素具有低濃度即可抑制或殺滅細(xì)菌、螺旋體、衣原體的致病微生物的作用。自 上世紀(jì)50年代，把抗生素作為畜禽飼料添加劑以來，在保證動物健康、促進(jìn)生長、節(jié)省飼料 和提高生產(chǎn)率諸方面效果顯著。同時也帶來了動物性食品中抗生素殘留的問題，長期使用 抗生素會造成畜禽機(jī)體免疫力下降。大量抗生素在其被攝入機(jī)體后，會隨血液循環(huán)分布到 各組織器官，動物機(jī)體的免疫能力就被逐漸削弱，人和動物慢性病增多。由于抗生素殘留具有以上潛在的威脅，許多國家嚴(yán)格禁止將氯霉素等抗生素用于 食品動物(特別是蛋雞和奶牛)，美國已嚴(yán)格規(guī)定不允許在家禽飼養(yǎng)中使用氯霉素，出售的 家禽必須做氯霉素殘留的檢測，同樣我國農(nóng)業(yè)部已禁止在食品源性動物中使用氯霉素。但 是，氯霉素等抗生素價格低廉，很多養(yǎng)殖企業(yè)為了追求更大的利益，在動物飼料中非法添加 抗生素。因此對抗生素殘留的高選擇性快速準(zhǔn)確檢測具有十分重要的社會意義。建立一種高靈敏度和特異性的快速檢測抗生素殘留的方法，便成為當(dāng)前該研究 領(lǐng)域亟需解決的問題之一。目前已有的抗生素殘留的檢測方法主要包括免疫分析法、紫 外-可見分光光度法、熒光法、高效液相色譜和化學(xué)發(fā)光法等，但是這些檢測或篩檢方法存 在不足1.免疫分析法具有靈敏度高、專一性好的優(yōu)勢，但是免疫試劑價格昂貴，檢測成本 高，進(jìn)而限制了免疫分析法在抗生素殘留檢測中的應(yīng)用。2.紫外-可見分光光度法和熒光法方法簡單、以其低廉、線性范圍寬，但是其靈敏 度和選擇性不高，故所用濃度被限制在10_6級，因此在使用UV檢測器測定抗生素殘留樣品 一般要經(jīng)過濃縮才能達(dá)到要求。3.高效液相色譜是常用的檢測抗生素殘留的方法，這兩種方法靈敏度較高，也能 解決一定的選擇性問題，但是這兩種方法，操作起來比較繁瑣，分析過程耗時長，不能滿足 現(xiàn)在高通量的檢測需求。4.化學(xué)發(fā)光法是近年來發(fā)展起來的新方法，在抗生素殘留檢測中也有一定的應(yīng) 用，其靈敏度很高，樣品用量也很少，與流動注射技術(shù)聯(lián)用可以實現(xiàn)儀器自動化，但是方法 的選擇性差，不能解決共存物質(zhì)的干擾問題，因而檢測結(jié)果中就帶入了共存物質(zhì)干擾的結(jié)果。
5.以上幾種方法對于抗生素殘留的檢測和分析，一般都存在檢測成本高、結(jié)果假 陽性、檢測過程復(fù)雜、檢測單一、試劑用量大、不適于現(xiàn)場快速檢測、共存物質(zhì)干擾大等缺 點，因此不能滿足實際檢測的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種靈敏度高、檢測速度快、試劑用量少，檢測 痕量抗生素殘留的量子點修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下措施來實現(xiàn)的一種檢測痕量抗生素 殘留的量子點修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器的制備方法，其包括以下步 驟(1)按照現(xiàn)有方法制備出納米多孔金材料和發(fā)光量子點溶液；(2)將發(fā)光量子點修飾在納米多孔金的孔道中；(3)按照碳糊電極的制備方法，將發(fā)光量子點修飾的納米多孔金和石墨混合制成 碳糊電極，制作電致化學(xué)發(fā)光傳感器；(4)將制作好的電致化學(xué)發(fā)光傳感器結(jié)合電致化學(xué)發(fā)光儀對抗生素殘留進(jìn)行檢 測。本發(fā)明所述發(fā)光量子點修飾納米多孔金及碳糊電極的制備包括以下步驟(1)納米多孔金表面羥基化首先用去離子水、丙酮和乙醇超聲清洗，之后用高純 氮吹干，浸入4%的NaOH溶液中10-30min，然后去離子水清洗，在120°C下干燥1_3小時，使 得納米多孔金表面和孔道中生成均勻的羥基。(2)將修飾好羥基的納米多孔金進(jìn)浸入到三氨基丙基三甲氧基硅烷(APQ的甲苯 溶液中10-30min，然后用甲苯?jīng)_洗，氮氣吹干；(3)將⑵得到的納米多孔金浸入到巰基乙酸(TGA)中5-lOmin，二次水沖洗；(4)將(3)得到的納米多孔金浸入到發(fā)光量子點溶液中5-lOmin形成一量子點 層；(5)重復(fù)以上(2) (3) (4)過程可以得到需要的量子點層數(shù)；(6)碳糊電極制備稱取一定量的石墨粉和液體石蠟(質(zhì)量比為2-4 1)，瑪瑙研 缽仔細(xì)研磨使其混合均勻，裝入直徑4mm的玻璃管中，以銅棒為導(dǎo)線，在玻璃棒的頭端裝入 摻有修飾好量子點的納米多孔金的碳糊，得到量子點修飾納米多孔金的碳糊電極；(7)將制備好的碳糊電極干燥處理M小時。本發(fā)明還包括以下步驟將制備的碳糊電極組裝層電致化學(xué)發(fā)光傳感器，連接到電致化學(xué)發(fā)光儀上進(jìn)行測定。本發(fā)明所述為CdTe量子點溶液、CdSe量子點溶液。本發(fā)明所述的電致化學(xué)發(fā)光儀為西安瑞邁MPI-B型多參數(shù)流動注射化學(xué)發(fā)光分 析儀。一種檢測乳、肉制品中痕量抗生素殘留的高靈敏的量子點修飾納米多孔金碳糊電 極電致化學(xué)發(fā)光傳感器的制備方法，其特征是包括如下步驟將按上述方法制得的量子點 修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器極配合電致化學(xué)發(fā)光儀，對乳、肉制品中痕量的抗生素殘留進(jìn)行高靈敏、快速的檢測。本發(fā)明的有益效果1.將發(fā)光量子點用自組裝的方法層層修飾在納米多孔金的表面及孔道中，這種修 飾方法可以將量子點和納米多孔金牢固的結(jié)合，很好的解決了以往簡單的吸附方法量子點 容易被溶液帶走的缺點。2.納米多孔金具有很大的比表面積，將量子點修飾在這種大的比表面積材料中與 普通的平面電極相比，大大增大的電極的表面積，進(jìn)而增大了量子點在電極上的吸附量，可 以使制成的傳感器發(fā)光信號更強(qiáng)。3.本發(fā)明用到的納米多孔金是一種導(dǎo)電性極好的材料，納米多孔金的加入可以提 高碳糊電極的導(dǎo)電率，增大電信號的利用效率。4.本發(fā)明結(jié)合納米多孔金的大比表面積和良好的導(dǎo)電性制備出的電致化學(xué)發(fā)光 傳感器，提高了分析方法的靈敏度，檢測限可達(dá)到ng級以下，檢測速度快，完成一個樣品的 檢測只需要2-5min，可以再短時間內(nèi)完成大量樣品的檢測。4.本發(fā)明所得到的量子點修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器所需試 劑量少，成本低，經(jīng)濟(jì)實用，碳糊電極可以批量制作。5.所得到的量子點修飾納米多孔金碳糊電極傳感器與電致化學(xué)發(fā)光儀聯(lián)用檢測 乳、肉制品中痕量的抗生素殘留，儀器操作簡單快速，反應(yīng)及結(jié)果均由儀器自動完成、記錄 和分析，避免了主觀因素的影響，并保證有很好的重復(fù)性，便于現(xiàn)場檢測。
具體實施例方式實施例1(四環(huán)素類，如四環(huán)素)—種檢測痕量四環(huán)素殘留的量子點修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感 器制備方法，包括以下步驟(1)按照現(xiàn)有方法合成納米多孔金材料和發(fā)光量子點溶液；(2)納米多孔金表面羥基化首先用去離子水、丙酮和乙醇超聲清洗，之后用高純 氮吹干，浸入4%的NaOH溶液中20min，然后去離子水清洗，在120°C下干燥1.5小時，使得 納米多孔金表面和孔道中生成均勻的羥基；(3)將修飾好羥基的納米多孔金進(jìn)浸入到三氨基丙基三甲氧基硅烷(APQ的甲苯 溶液中5min，然后用甲苯?jīng)_洗，氮氣吹干；(4)將(3)得到的納米多孔金浸入到巰基乙酸(TGA)中7min，二次水沖洗；(5)將(4)得到的納米多孔金浸入到發(fā)光量子點溶液中7min形成一量子點層；(6)重復(fù)以上(3)⑷(5)過程4次，可以得到修飾好的4層量子點；(7)碳糊電極制備稱取一定量的石墨粉和液體石蠟(質(zhì)量比為3. 5 1)，瑪瑙研 缽仔細(xì)研磨使其混合均勻，裝入直徑4mm的玻璃管中，以銅棒為導(dǎo)線，在玻璃棒的頭端裝入 摻有修飾好量子點的納米多孔金的碳糊，得到量子點修飾納米多孔金的碳糊電極；(8)將制備好的碳糊電極干燥處理M小時；(9)將按上述方法制得的量子點修飾納米多孔金碳糊電極結(jié)合電致化學(xué)發(fā)光儀制 成電致化學(xué)發(fā)光傳感器。將制得檢測痕量四環(huán)素殘留的量子點修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳
5感器配合電致化學(xué)發(fā)光儀，對乳制品及肉制品中痕量的四環(huán)素殘留進(jìn)行檢測，結(jié)果見表1。 利用現(xiàn)有的熒光分析法對乳制品和肉制品中痕量四環(huán)素殘留進(jìn)行檢測，結(jié)果見表1。.表1本發(fā)明量子點修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器和熒光法對四 環(huán)素檢測效果對比
權(quán)利要求
1. 一種檢測痕量抗生素殘留的量子點修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器 的制備方法，其特征是包括以下步驟1.1按照現(xiàn)有方法制備出量子點溶液和納米多孔金材料；1. 2將發(fā)光量子點利用層層自組裝修飾技術(shù)修飾到納米多孔金材料的表面及孔道中； 1. 3按照碳糊電極的制備方法，將量子點修飾的納米多孔金制作成碳糊電極，進(jìn)一步做 成電致化學(xué)發(fā)光傳感器；1.4本發(fā)明量子點修飾的納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器結(jié)合電致化學(xué)發(fā)光 儀進(jìn)行實際樣品的檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳感器制備方法，其特征是用量子點修飾納米多孔金及碳糊電 極的制備，包括以下步驟2. 1納米多孔金表面羥基化首先用去離子水、丙酮和乙醇超聲清洗，之后用高純氮吹 干，浸入4%的NaOH溶液中10-30min，然后去離子水清洗，在120°C下干燥1_3小時，使得納 米多孔金表面和孔道中生成均勻的羥基；2. 2將修飾好羥基的納米多孔金進(jìn)浸入到三氨基丙基三甲氧基硅烷(APQ的甲苯溶液 中10-30min，然后用甲苯?jīng)_洗，氮氣吹干；2. 3將2. 2得到的納米多孔金浸入到巰基乙酸(TGA)中5-lOmin，二次水沖洗； 2. 4將2. 3得到的納米多孔金浸入到發(fā)光量子點溶液中5-lOmin形成一量子點層； 2. 5重復(fù)以上2. 2，2. 3，2. 4過程可以得到需要的量子點層數(shù)； 2. 6碳糊電極制備稱取一定量的石墨粉和液體石蠟(質(zhì)量比為2-4 1)，瑪瑙研缽仔 細(xì)研磨使其混合均勻，裝入直徑4mm的玻璃管中，以銅棒為導(dǎo)線，在玻璃棒的頭端裝入摻有 修飾好量子點的納米多孔金的碳糊，得到量子點修飾納米多孔金的碳糊電極；2.7將制備好的碳糊電極干燥處理M小時；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器制備方法，其特征是將修飾有量子點的金納米材料用 于制作碳糊電極，并設(shè)計出電致化學(xué)發(fā)光傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述電極制備方法，其特征是將量子點修飾到納米多孔金的表面及 孔道中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電極制備方法，其特征是量子點在納米多孔金表面及孔道 中修飾的層數(shù)。
6.一種檢測痕量抗生素殘留的量子點修飾納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器 的制備及應(yīng)用方法，其特征是包括如下步驟將權(quán)利要求2所述的本發(fā)明傳感器配合電致 化學(xué)發(fā)光儀，用于對乳制品及肉制品中痕量的抗生素殘留進(jìn)行檢測。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檢測痕量抗生素殘留的量子點納米多孔金碳糊電極電致化學(xué)發(fā)光傳感器制備方法。本發(fā)明所述碳糊電極制備方法，包括以下步驟按照現(xiàn)有方法合成納米多孔金和量子點溶液；利用層層自組裝修飾技術(shù)，發(fā)光量子點層層修飾到納米多孔金材料的表面及孔道中；將修飾后的納米多孔金材料摻入石墨粉中制備碳糊電極。一種檢測痕量抗生素殘留的方法，包括如下步驟將修飾好的碳糊電極連接到電致化學(xué)發(fā)光儀，對乳制品及肉制品中痕量的抗生素殘留進(jìn)行檢測。本發(fā)明的傳感器靈敏度高，檢測速度快，完成一個基本檢測過程僅需2-5分鐘的時間，成本低，經(jīng)濟(jì)實用。儀器操作簡單，實驗結(jié)果由儀器自動記錄和分析，避免了主觀因素的影響，有很好的重復(fù)性。
文檔編號G01N21/66GK102072895SQ201010524168
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者萬夫偉, 于京華, 孫旦子, 李志英, 王少偉, 程曉亮, 續(xù)晶華, 顏梅 申請人:濟(jì)南大學(xué)