[發明專利]一種磁性Fe3

在審

• 申請號: 202110463101.2
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113203779A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 羅愛芹;劉毅權;侯慧鵬;梁阿新;劉宗坤;許立霖;唐珊珊
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/32;G01N27/38;G01N27/48
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本發明研究了一種磁性Fe₃O₄分子印跡電化學傳感器的制備及對琥珀酸的檢測方法，屬于電化學傳感領域。本發明選擇琥珀酸作為研究對象，首次合成了琥珀酸磁性分子印跡聚合物，并與電化學傳感器技術相結合，成功構建了新型高靈敏磁性分子印跡電化學傳感器。首先用表面印跡法合成了磁性分子印跡聚合物，然后利用滴涂法將其修飾在電極表面作為識別元件，成功構建分子印跡傳感器。該分子印跡電化學傳感器靈敏度高、選擇性好，已成功應用于實際樣品中琥珀酸的檢測。

技術領域

本發明屬于電化學傳感領域，特別涉及一種檢測琥珀酸的磁性分子印跡聚合物及其制備方法和電化學表征。

背景技術

琥珀酸是三羧酸循環中的重要中間產物，如果在糖酵解過程中能夠實時檢測發酵液中琥珀酸濃度的變化，則有望達到控制發酵進度的目的。目前，常用的琥珀酸檢測方法有高效液相色譜法、毛細管電泳法以及氣相色譜法等，然而上述方法都難以達到對發酵過程中的琥珀酸濃度進行實時檢測的目的，因此探索一種能夠實時監測琥珀酸濃度的新方法具有十分重要的現實意義。

傳統分子印跡技術雖然具有很強的特異性，操作簡單，但是后期從分散介質中分離時，繁瑣的離心分離步驟消耗了太多的時間。這一缺點一定程度上限制了其在固相萃取、快速檢測等領域的應用。針對這一缺點，應運而生了磁性分子印跡技術(magneticmolecular imprinting technique，MMIT)。MMIT是將磁性納米材料與分子印跡技術相結合的一種技術。通過MMIT制備的磁性分子印跡聚合物(magnetic molecularly imprintedpolymers，MMIPs)既能夠特異性識別模板分子，又能利用外加磁場從復雜基質中快速分離出來，省去了傳統MIPs利用離心過濾進行分離的繁瑣步驟，大大節省了后期處理的時間。

電化學傳感器不僅具有高的靈敏度和穩定性，而且高度集成易于小型化、操作簡單，受到了廣大科研工作者的青睞。將磁性分子印跡技術與電化學傳感技術相結合，制備分子印跡電化學傳感器可以有效提高電化學傳感器的選擇性，實現對模板分子快速、準確的微量檢測。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠有效識別琥珀酸分子的磁性分子印跡聚合物和其分子印跡電化學傳感器。

本發明的目的主要通過以下技術方案實現：

1、磁性分子印跡聚合物膜修飾工作電極

1)采用三電極體系，玻碳電極(GCE)為工作電極，鉑絲(Pt)為對電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極。徹底清洗電極，并檢測其性能合格后，在其表面分別滴加適量的洗脫后磁性分子印跡聚合物分散液和洗脫前磁性分子印跡聚合物分散液，隨后置于室溫環境中自然干燥，記為After-MIP/GCE和Before-MIP/GCE。

2)將After-MIP/GCE和Before-MIP/GCE分別置于琥珀酸標準溶液中，吸附一段時間后迅速取出，用超純水沖洗電極表面，之后置于室溫環境中自然干燥，記為A/After-MIP/GCE和A/Before-MIP/GCE。

2、電化學特異性識別及檢測琥珀酸分子

將吸附后的電極浸入檢測液中，采用差分脈沖伏安法(DPV)檢測，記錄DPV峰電流值。本發明中采用表面印跡法合成琥珀酸磁性分子印跡聚合物的具體步驟如下：

1)取一定量琥珀酸、N’-異丙基丙烯酰胺(NIPAm)、丙烯酰胺(AAm)以及一定量甲基丙烯酸(MAA)溶于一定量檸檬酸緩沖液中，然后再加入一定量N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)，充分溶解后得到溶液A。將溶液A在室溫下預聚合一定時間。

2)取一定量Fe₃O₄@COOH磁性納米粒子溶于一定量檸檬酸緩沖液中，超聲分散一定時間，得到溶液B。