[發明專利]一種基于二次聚合的蘇丹紅-I分子印跡傳感器的制備方法

有效

• 申請號: 202010112025.6
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111175360B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 高慶;徐嘉琪;陳凱;張龍云
• 申請（專利權）人: 揚州工業職業技術學院
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/48;C08F251/00;C08F216/36;C08J9/26;C08L51/02
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

一種基于二次聚合的蘇丹紅?I分子印跡傳感器的制備方法，屬于化學傳感和電分析化學檢測技術領域。以蘇丹紅?I為模板分子，以N?（N′?戊烯酰?蘇氨酸酰）?殼寡糖為功能單體低聚物，以二甲基丙烯酸乙二醇酯為交聯劑，以偶氮二異丁腈為引發劑，首先在玻碳電極表面聚合形成蘇丹紅?I分子印跡膜，然后在含N,N?亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）及過硫酸銨（APS）的溶液中電解聚合，脫去模板分子后該電極可用于蘇丹紅?I濃度的測定，獲得的電極用于蘇丹紅?I濃度測定時，特異性、靈敏度和穩定性俱佳。

技術領域

本發明屬于化學傳感和電分析化學檢測技術領域。

背景技術

蘇丹紅是一種紅色的偶氮染料，包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四種類型，著色效果好，用后不容易褪色，被廣泛用于如溶劑、油、蠟、汽油的增色以及鞋、地板等增光方面。蘇丹紅對人體有害，據世界衛生組織的國際癌癥研究機構(IARC)1995年確定，蘇丹紅屬第三類致癌物質；歐盟國家已在1995年禁止其作為食用色素，我國在《食品添加劑使用衛生標準》中也禁止蘇丹紅作為食品添加劑使用。但由于蘇丹紅-I染料成本低廉，一些不法商販違規添加蘇丹紅的報道屢見不鮮，因此判斷并準確檢測食品中是否含有蘇丹紅-I的成分具有十分重要的現實意義。

目前檢測蘇丹紅用I的檢測主要采用高效液相色譜法。雖然高效液相色譜法靈敏度高、準確性好，但對儀器和操作人員要求高，檢測成本也較高，檢測時間也較長。其他方法中高效液相色譜-光電二極管陣列法、液相-質譜聯用法、氣相-質譜聯用法、極譜法、薄層色譜法和分子印跡固相萃取技術等也能取得較好效果等方法也有很好的檢測效果，但也存在儀器昂貴，操作復雜，檢測時間長等缺點。因此建立一個快速可靠，操作簡便，節約成本的檢測食品中蘇丹紅-I的方法為當務之急。

電化學分析方法因其操作方便、儀器簡單、靈敏度高、準確度高而被廣泛研究和應用。分子印跡技術是指將模板分子與一定的功能單體通過分子之間的作用形成主-客體復合物，然后加入一定量的交聯劑和功能單體共同聚合成高分子聚合物。除去模板分子后，剛性聚合物中的空穴記錄有模板分子的構型，且功能基團在空穴中的精確排列與模板分子互補，從而對特定的模板分子具有較高的識別能力。由于其制作簡單、穩定性好、可重復使用、成本低，已成為電化學傳感器中理想的分子識別裝置。構建傳感器時，通常將分子印跡聚合物以適當形式固定在電化學傳感器電極的表面，其中以構建分子印跡膜的形式較為常見。

N-（N′-戊烯酰-蘇氨酸）-殼寡糖是利用N-戊烯酰蘇氨酸對分子量較小的殼寡糖的氨基進行改造而獲得的一種新型殼寡糖衍生物。由于殼寡糖分子結構上的剛性，且氨基連接的側鏈部分形成的小段肽鏈骨架（-NH₂-CO-CH（R）-NH₂-CO-）也具有一定的剛性，使得殼寡糖衍生物在空間上形成一定的有一定剛性的交叉結構，因而在分子印跡聚合物中可以起到骨架作用。由于殼寡糖氨基上所連接的含烯基部分均勻分布于葡萄糖結構單元的兩側，這種殼寡糖衍生物聚合時將形成較大的網格結構，因而聚合物的通透性將大幅提升。殼寡糖骨架結構上有大量的極性基團羥基（-OH）的存在，輔之以蘇氨酸的柔性的側鏈基團（即蘇氨酸殘基），因而可以在空間上形成對某一模板分子（如蘇丹紅-I）具有較好匹配的空間結構（在理論上可通過量子化學計算模擬）。以這種殼寡糖衍生物為功能單體低聚物制作分子印跡材料，則既能提高對模板分子的特異性，又能在很大程度上改善較大模板分子難以進入聚合物內部的不足。同時，剛性結構的殼寡糖功能單體低聚物可在聚合過程中因溶劑逐步揮發而形成納米尺寸的結構（由于同時發生交聯反應，可以使得析出的殼寡糖結構不會發生聚集），這樣可極大地提高分子印跡膜的比表面積，使得傳感器的靈敏度得以顯著增加。

但在電化學分子印跡膜(MIMs)傳感器中，如果分子印跡聚合膜的網格越大，則膜電極的背景電流將越大，這樣制得的傳感器的信噪比將很小，靈敏度也不夠高。因此必須設法降低傳感器的背景電流。