基于磁性自组装分子印迹传感器测定赤霉素A3.pdf

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1、第42卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第11期2014年11月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1580～1585DOI：10．11895／j．issn．0253-3820．140552基于磁性自组装分子印迹传感器测定赤霉素A3张连明魏小平韦衍溪李建平曾英(成都理工大学材料与化学化工学院，成都610000)(桂林理工大学化学与生物工程学院，桂林541004)摘要利用共沉淀法合成了磁性FeO纳米粒子，进一步表面功能化，合成Fe，O@Au磁性纳米粒子提高粒子表面的亲和性。在高亲和力的金壳表面自组装一半胱

2、氨酸一GA3，将其滴涂在磁控玻碳电极表面，电聚合一半胱氨酸制得对GA3具有特异性识别能力的MIP／Fe0@Au修饰电极。对Fe，O@Au磁性纳米粒子的表面形态及粒度分布进行了透射电镜分析，对GA3，MIP及nMIP的结构及成分进行了红外光谱对比分析。利用电化学方法对测试体系的工作条件进行了优化。研究表明，当电聚合圈数为30圈，以乙酸一甲醇(1：8，)作为洗脱液、洗脱时间为5rain、重吸附时间为7min时，传感器具有较高的稳定性，且对GA3具有较好的识别效果。结果表明，探针离子l(3[Fe(cN)]／K[Fe(cN)]的氧化峰电流值与GA3浓度在

3、1．O×10～1．0×10mol／L范围内呈线性关系，检出限为2．6×10mol／L。此传感器已应用于啤酒中GA3的检测。关键词分子印迹；赤霉素；自组装；磁性纳米粒子1引言赤霉素(Gibberellins)是许多植物生长过程中必不可少的一类植物激素，它被广泛应用于农业生产中。常见的赤霉素主要包括GA1，GA3，GA4和GA7。赤霉素A3(GA3)应用最为广泛，其活性也最强。研究最多J。它能显著促进细胞生长，同时促进细胞分裂，且在促进细胞扩大的同时，不引起细胞壁酸化。赤霉素在农业领域广泛使用，其安全性也引起了人们的关注，美国规定每升啤酒中GA3含量

4、不得超过2mg，日本规定GA3在植物源性食品中的MRL为0．2mg／kg。赤霉素可以在人体内富集，并引起慢性中毒或者慢性疾病，如肌肉麻木和心血管疾病等，食品中赤霉素的残留问题已成为影响食品安全的潜在危险因素之一_3J。目前，测定GA3的主要方法有荧光光度法、气相色谱法、气相色谱一质谱联用法、毛细管电泳一质谱联用法、高效液相色谱法J，这些方法大多检测时间过长，样品前处理复杂，样品中的复杂成分对色谱分析等干扰较大，不能满足在线痕量检测的需求。因此，研究一种无需对样品进行复杂前处理，操作简便、高灵敏度、高选择性的GA3残留检测方法具有重要意义。分子印迹

5、技术(Molecularimprintedtechnology)是一种基于分子印迹膜与印迹分子空间结构和化学基团相互匹配而对目标分子进行特异性识别的技术"’。利用分子印迹电化学传感器检测GA3已有报导，但是这些传感器使用后，印迹膜更新较为困难，且制备过程繁复，耗时较多，不利于快速检测。磁性纳米粒子因其特有的磁学效应及纳米粒子效应已被广泛应用于传感器的制备，通过移除外加磁场，可以快速更新传感器的修饰膜¨}．J。自组装分子印迹技术¨操作简便，印迹膜结构有序、稳定，且识别过程中扩散障碍少。结合自组装分子印迹技术及磁性纳米粒子的特殊性能，可以在温和的条件

6、下快速便捷的制备分子印迹传感器，且印迹膜易更新，识别更迅速。本研究合成具有更高亲和性能力的Fe0@Au磁性纳米粒子，将一半胱氨酸一CA3自组装在金壳表面，进而电聚合一半胱氨酸制备得到分子印迹聚合物，通过洗脱模板分子GA3，形成印迹孔穴，重吸附与印迹孔穴空间结构、大小、识别位点相匹配的GA3对其进行定性分析。印迹孔穴作为电子传递通道，可以通过监测重吸附不同浓度GA3后探针离子电信号强度的变化对GA3进行定量分析。通过施加和移除外部磁场对印迹膜进行固定和更新。其检测原理如图1所示。2014@6-30收稿；2014@8-05接受本文系国家自然科学基金(

7、Nos．21375031，21165007)和广西科学研究与技术开发计划项目(桂科重1222003-2—2)资助项目E-mail：likianping@263．net第11期张连明等：基于磁性自组装分子印迹传感器测定赤霉素A33．4实验条件优化在电聚合时，印迹膜的厚度随着聚合圈数的增加而增大。印迹膜太薄，对目标分子的覆盖不够完整；印迹膜太厚，会导致洗脱困难和探针分子的电一～子传递阻碍较大，且识别过程中扩散障碍较为严重。研究表明，当聚合圈数为30圈时，印迹膜具有最佳的稳定性。不同洗脱液对目标分子的洗脱效果不同。考察V了以乙腈、甲醇、HNO一水(i：

8、I，)溶液、乙酸一甲醇(1：8，)溶液、乙酸作为洗脱液分别洗脱0．5，1，3，5，7，10和13rain对目标分子进行洗脱图4分子印迹聚