硫酸链霉素分子印迹传感器的研究.pdf

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1、第42卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究简报第1期2014年1月ChineseJournalofAnalyticalChemistry113～l17DOI：10．3724／SP．J．1096．2014．30665硫酸链霉素分子印迹传感器的研究陈怡刘利娟高杨张晓清曹晶张娟琨(天津科技大学生物工程学院，教育部工业微生物重点实验室，天津市工业微生物重点实验室，天津300457)摘要基于分子印迹技术，以硫酸链霉素(STR)为模板分子，邻苯二胺(OPD)为功能单体，通过循环伏安电聚合在玻碳电极表面构建出对STR具有选择特异性的电化学传感器，且制备过程中STR无需衍生处理。以K3[

2、Fe(CN)]为探针的方波伏安(swV)分析，模板分子与单体的摩尔配比为1：4、洗脱溶剂为70％乙醇溶液，在此条件下制备的传感器性能良好。传感器得到的方波伏安峰电流变化值与硫酸链霉素浓度在2．5×10～1．2x10mol／L范围内线性关系较好，检出限为1．2x10mol／L，基于蜂蜜样品的测定中链霉素回收率介于102．1％一119．2％之间。关键词硫酸链霉素；邻苯二胺；分子印迹；电聚合；电化学传感器1引言链霉素(Streptomycin)是一种氨基糖苷类广谱抗生素，对革兰氏阴性菌和部分革兰氏阳性菌有显著的抗菌活性，广泛应用于饲料添加剂和动物疾病治疗中，临床上一般使用其硫酸盐。

3、然而，链霉素具有肾毒性和耳毒性，能够引起过敏反应，滥用、不遵守休药期、超量用药造成的药物残留直接或通过诱导抗性菌株间接威胁人、畜的健康¨J。链霉素残留物主要存在于肉类，肝，肾，牛奶以及蜂蜜中。目前，国内外关于链霉素检测的报道主要有基于微生物的检测法_5J、免疫学检测法’和仪器分析法J。微生物法所需设备简单，但不易筛选到特异敏感菌株，易受条件限制，灵敏度低；酶联免疫法和微生物法易产生假阳性结果，通常仅用于普通筛查；高效液相色谱法(HPLC)、液相色谱-串联质谱法(LC．MS／MS)等方法灵敏高。但是，链霉素缺少紫外吸收生色基团，往往需要进行一系列柱前或者柱后衍生处理后再进行检测

4、，操作繁琐、耗时长，而且大型设备的使用对操作人员要求较高，检测成本高。分子印迹聚合物(MIPs)具有成本低，易于合成，在高温、有机溶剂、酸碱等条件下稳定性高的特点，已作为传感器识别元件应用于环保、生物分析、食品和医药等领域，提供定量或半定量检测分析。采用电聚合方法制备分子印迹聚合膜操作简便，膜厚可控，特异性强，重现性高，且可以水溶液中完成聚合¨。文献[16，17]采用此法制备的分子印迹聚合膜选择性、灵敏度及重现性良好。本实验以硫酸链霉素为模板分子、邻苯二胺为功能单体，经电化学聚合制备了硫酸链霉素分子印迹电化学传感器，实验过程中无需对链霉素进行衍生处理，而是间接地通过电化学手段

5、分析，操作简单快捷，特异性强，灵敏度较高，成本低，为小型化和自动化的电化学传感器的研究提供依据。2实验部分2．1仪器与试剂LK2005A型电化学工作站(天津市兰力科化学电子高技术有限公司)；三电极系统：玻碳电极(GCE，=4mm)为工作电极，Ag／AgC1电极为参比电极，铂片电极为对电极(天津艾达恒晟科技发展有限公司)；超声波清洗机(宁波新芝生物科技股份有限公司)。硫酸链霉素(Streptomycinsulfate，STR，纯度>99％，上海生工生物有限公司)；邻苯二胺(o—Pheny—lenediamine，OPD，分析纯，北京鼎国生物科技有限责任公司)；K[Fe(CN)]

6、(分析纯，天津市永大化学试剂开发中心)；其余试剂均为分析纯。2013-07-09收稿；2013．10-22接受本文系天津市滨海新区科委项目(No．2012一XJR21047)，天津市科委项目(No．12ZXCXSY07500)，科技部项目(No．12C26211200512)资助E—mail：zhangjk@tust．edu．an114分析化学第42卷2．2玻碳电极预处理将玻碳电极依次在涂有0．3和0．05IxmA1O浆液的麂皮上抛光至镜面，再用HNO溶液(1：1，)、无水乙醇和二次蒸馏水分别超声清洗3min。将电极置于0．5mol／LH：SO溶液中，在一1．0～+0．8V电

7、位区问内，以0．1V／s的扫速进行循环伏安(CV)扫描，待循环伏安响应稳定，氧化峰和还原峰的电位差小于80mV，电极预处理完成。2．3分子印迹膜的制备将处理好的电极浸人含有20mmol／L邻苯二胺、5mmo]／L硫酸链霉素和0．2mol／L磷酸盐缓冲液(PBS，pH5．0)的聚合底液(含0．1mol／LKC1，作为支持电解质)，通纯N2预聚合10rain后，在0～0．8V的电位区间内采用CV扫描20圈，扫速为0．05V／s。电极取出后，经70％乙醇溶液洗脱后得到硫酸链霉素分子印迹聚合膜电极(MIP／GC