[發明專利]一種用于特異性檢測卡那霉素的電化學發光適配體傳感器以及制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011222629.2
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112505116B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 陳智棟;溫靜;單學凌;蔣鼎
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N21/76;G01N27/48
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王志慧

本發明提供了一種基于電化學發光適配體傳感器特異性檢測卡那霉素的方法，具體屬于電化學發光檢測領域。包括：(1)銀納米顆粒負載于高發光聚多巴胺納米球的復合材料(HLPNs@Ag)以及黑磷量子點的制備；(2)電化學發光適配體傳感器的制備；(3)利用HLPNs@Ag與黑磷量子點之間的靜電吸附結合共同修飾到玻碳電極表面，提高電化學發光的靈敏度和穩定性，隨后負載適配體即可獲得電化學發光適配體傳感器，該傳感器可特異性識別卡那霉素，檢測范圍為1.0×10^?12mol/L～1.0×10^?7mol/L，最低檢測限為1.7×10^?13mol/L。本發明檢測卡那霉素的靈敏度高、特異性強、操作簡單。

技術領域

本發明屬于電化學發光檢測領域，涉及一種基于電化學發光適配體傳感器特異性檢測卡那霉素的方法。尤其涉及將適配體分子負載于摻雜黑磷量子點和銀納米顆粒的高發光聚多巴胺納米球復合材料(HLPNs@Ag/BP)修飾的玻碳電極表面，即以COOH-apt/HLPNs@Ag/BP/GCE電極為傳感元件，定量檢測河水中卡那霉素的電化學發光分析方法。

背景技術

隨著科學技術的快速發展和人們的物質需求日益增加，一系列的環境問題繼而爆發。絕大數的抗生素是水溶性的，抗生素被攝入之后，大多數以代謝產物通過糞便和尿液排放到環境中。由于生活污水對抗生素的處理程度很低，所以抗生素的濫用對水體的污染成為國內外關注的熱點。

卡那霉素是水環境中的一類典型的氨基糖苷類抗生素，其對人體和生物均存在一定的危害。由于卡那霉素(Kanamycin，KAN)對大腸桿菌等革蘭氏陰性菌有很強的抑制和殺菌作用，并且其價格低廉、抗菌譜廣，已廣泛用于動物養殖中。目前，我國畜牧業、農業和水產業已將卡那霉素作為常用的獸藥之一。然而，卡那霉素具有潛在的毒性，過度使用會對人類和動物機體產生嚴重的副作用，包括耳毒性、腎毒性和過敏性休克，會影響人們的健康。在動物源性食品中的過量殘留會對人體產生嚴重的副作用，歐盟和日本等國家和地區規定牛奶中卡那霉素最大殘留限量為150μg/L。所以建立一種快速、靈敏的卡那霉素殘留檢測方法具有重要意義。

目前，已有報道的檢測卡那霉素的方法包括高效液相色譜法(HPLC)、高效液相色譜-質譜法(HPLC-MS)、酶聯免疫吸附測定(ELISA)及電化學法等。但大多數儀器分析方法在昂貴設備產生的成本方面都有局限性，儀器操作專業度高，前處理過程復雜耗時，難以推廣到市場中進行現場檢測。核酸適配體作為一種新型識別元件，合成簡單快速、成本低、選擇性好、性質穩定且易于修飾標記，是一種優良的抗體替代識別元件。例如在CN201711280663.3對卡那霉素具有雙重特異性識別的適配體-分子印跡熒光傳感器及其制備方法和應用、CN201310489050.6一種檢測卡那霉素殘留的適配體傳感器的制備方法等現有技術中雖然也涉及對卡那霉素的檢測，但常用的檢測方法多為熒光法、分子印跡法、DPV法。因此，開發一種簡單快速、選擇性好的電化學發光特異性檢測卡那霉素的方法是必要且極其重要的。

電化學發光(ECL)也稱為電致化學發光，是化學發光方法與電化學方法相結合的產物，因而它保留了化學發光方法所具有的靈敏度高、線性范圍寬、觀察方便和儀器簡單等優點；同時具有許多化學發光方法無法比擬的優點,如重現性好、試劑穩定、控制容易等優點。并且，無需引入外部光源，在光電倍增管等光學儀器的輔助下采集發光強度圖譜，并建立其與待測物關系從而實現微量分析的一種方法。

發明內容

本發明的目的在于針對卡那霉素檢測現有技術的不足，電化學發光適配體傳感器檢測的方法。本發明是基于高發光聚多巴胺納米球(HLPNs)和黑磷量子點(BPQDs)之間的靜電吸附相結合，再將銀納米顆粒修飾在HLPNs上來增強電子傳輸速率，從而得到HLPNs@Ag/BP納米復合材料，并將其修飾到玻碳電極表面，使得電化學發光的靈敏度和穩定性顯著提高，再通過酰胺鍵作用負載適配體進而獲得電化學發光適配體傳感器(簡稱COOH-apt/HLPNs@Ag/BP/GCE傳感器)，可特異性識別目標分子卡那霉素，提高了對卡那霉素的選擇性。