[發明專利]一種基于磁性材料快速檢測青霉素鈉的電化學方法

有效

• 申請號: 201911237564.6
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN110887883B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 王虹蘇;王麗;修毅;牛效迪
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/30
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

本發明公開了一種基于磁性材料快速檢測青霉素鈉的電化學方法,特點是吸附了青霉素酶的磁性介孔空心碳（MHM）微球通過磁性吸引作用固載到磁性玻碳電極上，其制備方法包括：MHM的制備；MHM對青霉素酶的吸附；工作電極的制備；使用差分脈沖伏安法檢測。將工作電極浸入含0.5 mg/mL氧化蘇木精的不同濃度的青霉素鈉待測樣品中，根據電流值與青霉素鈉濃度的定量關系,確定待測樣品中青霉素鈉的濃度。本發明的優點在于吸附酶的材料具有磁性，吸附酶后可用磁鐵分離，操作簡單；與磁性玻碳電極通過吸引作用固載，減少交聯劑的干擾；所制備的傳感器酶吸附量大、檢測范圍廣、靈敏度高且檢測速度快，為青霉素鈉的檢測提供了一種具有良好發展前景的技術。

技術領域：

本發明涉及一種基于磁性材料快速檢測青霉素鈉的電化學方法，特別涉及一種基于磁性介孔空心碳微球吸附青霉素酶用于檢測青霉素鈉的電化學傳感器的制備。

背景技術：

青霉素鈉是一種β-內酰胺類抗生素，因其具有較強的抑菌活性、低毒性和副作用而被廣泛應用于治療牛乳腺炎和預防細菌感染。近年來，為了提高奶牛的生長速度和預防感染性疾病，抗生素被過量使用，經常會導致生物組織中青霉素鈉的大量殘留,特別是在食品中會對人類造成潛在的危害?？股貧埩艨赡茉黾涌股啬退幮院投纠硇目赡苄裕⒔o環境帶來很多危害。目前，雖然食品中抗生素殘留已受到廣泛關注，但由于檢測方法的不完善，我國畜產品中抗生素殘留檢測仍存在著諸多問題，因此尋求一種快速精確的檢測方法就顯得極為重要。

目前,有關青霉素檢測的主要方法，包括高效液相色譜(HPLC)、高效液相色譜-質譜(HPLC-MS/MS)、高效液相色譜-紫外光譜(HPLC-UV)、液相色譜-質譜(LC-MS)、酶聯免疫吸附試驗(ELISA)和微生物法。然而，在實際應用中，這些方法都有其局限性，如方法復雜、成本高、儀器昂貴等限制了其推廣。此外，復雜的設備和熟練的人員通常是樣品分析必不可少的。與以上的檢測分析方法相比本發明制備的傳感器具有較大的酶吸附量使其具有高的的靈敏性、準確性和較大的檢測范圍，且易操作、成本低檢測速度快等優點，是一種新型的快速檢測技術。

磁性介孔空心碳微球作為酶吸附材料具有獨特的納米結構、高比表面積和磁性，在快速提取和富集復雜生物樣品中具有很大的潛力。由于其獨特的空間結構和高的比表面積使其具有更大的青霉素酶的吸附量，進而增大催化電流,提高檢測的靈敏度。此外青霉素酶與磁性介孔空心碳微球吸附后可用磁鐵將其從溶液中分離，避免了離心分離操作步驟，同時磁性介孔空心碳微球良好的磁性可以和磁性玻碳電極通過磁性吸引進行固載，避免使用交聯劑對電流信號產生的干擾。磁性介孔空心碳微球還具有良好的回收性，方便清洗可以重復使用多次。磁性介孔空心碳微球因其具有化學耐久性、獨特的磁響應、高的分離效率和操作方便等優點特性,使其在電化學生物傳感器的制備中具有良好的應用前景。

蘇木精電信號傳遞載體是一種具有一定的電活性和選擇性的天然物質，在堿性溶液中以氧化蘇木精的形式存在。青霉素酶與青霉素鈉發生水解反應生成青霉噻唑酸，青霉噻唑酸是一種強酸，該酸電離出H⁺。隨著溶液中H⁺濃度的增加，氧化蘇木精發生還原反應，生成蘇木精，從而產生變化的電信號進而實現對青霉素鈉的快速靈敏檢測。

發明內容：

本發明的目的是為了解決現有抗生素檢測技術的不足而提供的一種檢測速度快、準確性和靈敏度高且易于操作的用于檢測青霉素鈉的電化學方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種用于檢測青霉素鈉快速檢測的電化學生物傳感器,包括對電極、參比電極和工作電極,所述的對電極為鉑絲電極,所述的參比電極為氯化銀電極,所述的工作電極為磁性介孔空心碳微球和青霉素酶共同修飾的磁性玻碳電極。

本發明提供的檢測青霉素鈉的電化學方法，其方法如下所述：