[發明專利]6-羥基煙酸分子印跡聚合物壓電傳感器及其制備方法

在審

• 申請號: 201410467223.9
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104198322A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 楊中;方智三;宋良輝;戰國利;韓飛;楊黎;袁洲
• 申請（專利權）人: 烏魯木齊華新分析測試高科技開發公司
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02
• 代理公司: 石河子恒智專利代理事務所 65102
• 代理人: 陳范燕;李伯勤

技術領域

本發明涉及一種傳感器及其制備方法，具體地說是一種以分子印跡聚合物為敏感層的傳感器，特別是一種6-羥基煙酸分子印跡聚合物壓電傳感器及其制備方法。

背景技術

傳感器通常是指由敏感部件與轉化器緊密配合，對特定物質具有選擇性和可逆響應的分析裝置。傳感器的敏感層與復雜樣品中特定的目標分析物之間的識別反應會產生一些物理學信號的變化，再通過效應器轉換成第二信號，用于物質的檢測。分子印跡聚合物可以作為傳感器的識別元件，其化學性質穩定，成本較低，分子印跡壓電傳感器具有操作方便、檢測速度較快等特點而逐漸發展。

按照轉換器的工作原理，傳感器主要可分為以下四大類：電化學傳感器、壓電傳感器方法、表面等離子共振（SPR）、光學傳感器方法。

Luo等利用TSM聲波傳感器以分子印跡聚合物為敏感材料對除草劑阿特拉津進行檢測，最低檢測濃度為2×10～6mol/L；

劉展眉等用PVP-TMEDA(聚乙烯吡咯烷酮一四甲基乙烯二胺－CuCl₂)為涂著物，制備壓電傳感器用于有機磷農藥的檢測，檢測限為μg/L級。Feng等利用電化學聚合方法直接在石英晶體電極表面以鄰苯二胺為功能單體聚合生成山梨醇分子印跡敏感膜，構建石英微天平傳感器。該方法利用電化學聚合方法制備敏感層，使每次制備的分子印跡層厚度可以控制，保證該檢測方法的重現性。

Ling研究小組制備了兒茶酚胺的硅鋁凝膠分子印跡聚合物，再把該識別材料固定于壓電傳感器上，用于待測物的檢測。

基于分子印跡聚合物的傳感器一個重要的方面是解決識別元件與轉換器界面連接的問題，目前的方法有原位聚合和在電極上涂布。

原位聚合根據引發聚合方法的不同分為光引發聚合和電化學聚合。光引發聚合是把聚合體系混合液涂布在電極上，在惰性氣體的保護下，紫外光引發聚合，除去模板分子后，制得分子印跡聚合物識別層；電化學方法是在電化學反應池中，在一定的電勢下提供電子，引發聚合，制得識別層。這兩種方法可以直接在原位制得識別層，但后一方法的重復性好、環境友好。

涂布方法是首先制備毫米級或納米級的分子印跡聚合物顆粒，目前制備方法有沉淀聚合方法、懸浮聚合方法，乳液聚合方法以及本體聚合再研磨方法等，再將聚合物顆粒包埋于凝膠或膜內，也有將分子印跡聚合物顆粒懸浮于惰性可溶性聚合物如聚氯乙稀（PVC）或氰基丙烯酸鹽粘合劑(PCAE)中，一般用四氫呋喃（THF）溶解惰性材料，而MIP微球不溶于THF，采用旋轉涂布或噴霧涂布制得識別層，這種方法帶來的問題是傳感器響應時間延長，對目標分子產生非特異性吸附和結合容量降低。MIP傳感器作為一種微天平可檢測氣相或液相中的微量物質，待測物在改性表面上的特定鍵合會導致壓電石英晶體電極的細微質量改變。根據Saubrey公式可以推導出待測物的濃度。

6-羥基煙酸是醫藥中間體，是吡啶衍生物中重要的合成煙堿類殺蟲劑的中間體.是一種重要的化學中間體，它可以生產一些重要的藥物和殺蟲劑。

在化學農藥的最新的發展中，含氮的雜環化合物類的農藥在農藥占據了主要的地位，以吡蟲啉、吡蟲清為代表的吡啶甲胺類農藥具有高效、廣譜、低毒的特點，已是當今新農藥開發的重點，而羥基煙酸是合成吡啶甲胺類農藥的重要中間體。同時羥基煙酸也廣泛應用于醫藥和染料、材料的合成。在材料領域，羥基煙酸可以與硅反應生成一種發冷光的材料。

現有技術中未見6-羥基煙酸分子印跡聚合物壓電傳感器相關的報道，而6-羥基煙酸的檢測具有廣闊發展前景，因此，迫切需要研究出一種靈敏性高、操作簡單快捷的分子印跡壓電傳感器。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種6-羥基煙酸分子印跡聚合物壓電傳感器及其制備方法，對6-羥基煙酸進行選擇性識別時靈敏性高而且操作方法簡單快捷，可以用于醫藥和農藥領域。

本發明的6-羥基煙酸分子印跡聚合物壓電傳感器，包含壓電石英晶體金電極，所述壓電石英晶體金電極表面用涂布有識別敏感層，所述識別敏感層為6-羥基煙酸分子印跡聚合物層。

上述的識別敏感層最好為6-羥基煙酸分子印跡聚合物與聚氯乙烯（pvc）的混合物，所述6-羥基煙酸分子印跡聚合物與聚氯乙烯（pvc）的混合比例為：聚氯乙烯(PVC)?5.?0～8.0?mg再加入15.?0～20.0?mg?6-羥基鹽酸分子印跡聚合物顆粒。

上述的壓電石英晶體金電極至少包含石英晶體，該石英晶體最好為AT切割、雙面拋光，石英晶體晶體的至少一面鍍有金盤電極，所述石英晶體直徑最好在10～16mm之間，所述金盤電極寬度在3～8mm之間。