專利名稱：氰戊菊酯分子印跡傳感器及制備方法和檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)藥檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種氰戊菊酯的檢測(cè)方法及其分子印跡傳感器和該傳感器的制備方法。
背景技術(shù)：
擬除蟲菊酯類農(nóng)藥應(yīng)用相當(dāng)廣泛，而氰戊菊酯又是其中很主要的一種成分。目前，氰戊菊酯類農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法主要是色譜法和免疫法。色譜法包括以下幾個(gè)步驟一、農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)樣品的配制；二、樣品制備；三、樣品提取與凈化；四、色譜分析。其中步驟三的提取過程如下稱取搗碎樣品25. 0g，加入按石油醚丙酮=I 1形成的溶液IOOmL,置組織搗碎機(jī)中勻楽；提取2min,真空抽濾,分別用25mL混合溶劑洗滌濾渣，過濾好的溶液用等體積飽和硫酸鈉溶液加入分液漏斗萃取，劇烈振搖lmin， 分出有機(jī)相，濃縮至2mL上凈化柱。步驟三的凈化過程如下在I. 5cm (ID) X20cm玻璃層析柱中，加入Icm高無水硫酸鈉，再加入5g弗羅里硅土載體(5%蒸餾水脫活)，上層再加入Icm高無水硫酸鈉；加正己烷20 mL預(yù)洗層析柱，棄去淋洗液；從提取濾液中移取ImL人柱中，用100 mL(石油醚):V (乙酸乙酯)=98 :2淋洗，濃縮至20mL待測(cè)。步驟四中，色譜柱HP-5, 30mX0. 25mmX0. 25iim ;氣體流速氮?dú)猓恢皦?5psi ;尾吹氣60mL / min ;溫度柱溫60°C保持2min，再以30°C / min升到至280°C，保持20min ;進(jìn)樣口 250°C ;檢測(cè)器300°C。色譜法存在的缺點(diǎn)主要有前處理過程復(fù)雜，儀器成本高，操作復(fù)雜，對(duì)所需的試劑要求高等。免疫法的具體步驟如下1、半抗原的制備；2、制備蛋白質(zhì)-半抗原偶聯(lián)物；3、單克隆和多克隆抗體的制備；4、抗原的固定；5、酶聯(lián)免疫法分析。免疫法存在的缺點(diǎn)主要有抗原抗體的制備過程耗時(shí)長，成本高。雖然現(xiàn)有技術(shù)也有利用分子印跡技術(shù)進(jìn)行樣品檢測(cè)，但分子印跡技術(shù)是一個(gè)很大的范圍，而且每種物質(zhì)的檢測(cè)都需要具體深入的研究，因分子印跡膜的制備和工藝條件優(yōu)化方面的技術(shù)難度，現(xiàn)有技術(shù)仍無法應(yīng)用分子印跡傳感器來檢測(cè)氰戊菊酯農(nóng)藥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種氰戊菊酯農(nóng)藥分子印跡電化學(xué)傳感器，以便能低成本、快速地檢測(cè)出氰戊菊酯農(nóng)藥。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題在于提供一種氰戊菊酯農(nóng)藥分子印跡電化學(xué)傳感器的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)檢測(cè)設(shè)備制備成本高，工藝復(fù)雜，制備過程耗時(shí)長等問題
本發(fā)明要解決的再一技術(shù)問題在于提供一種氰戊菊酯的檢測(cè)方法，以克服現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)的操作復(fù)雜、成本高、檢測(cè)耗時(shí)等問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的采取的技術(shù)方案是提供一種氰戊菊酯分子印跡傳感器，包括作為基體的金電極以及在金電極表面通過電聚合的方法制備而成的氰戊菊酯分子印跡傳感器膜；該傳感器膜保留了對(duì)氰戊菊酯分子識(shí)別的分子印跡空穴；所述氰戊菊酯分子印跡傳感器膜是聚鄰氨基苯硫酚聚合膜。進(jìn)一步地，膜厚度范圍是0. 2 0. 4iim ;所述金電極直徑0>=2 3 mm ;以1(3 [Fe (CN)6]為探針分子，以5 mmol/L K3 [Fe(CN)6]及0. I mol/L KCl的混合液為背景溶液，所述分子印跡電化學(xué)傳感器用于差分脈沖法在I. OX 10_8 5. OX 10—3mol/L濃度范圍內(nèi)檢測(cè)方程為
A I=alnc+b 其中a，b為常數(shù)；DPV峰電流變化值」I= I0-I樣，I0為背景溶液的峰值電流，I樣為待測(cè)樣品的峰值電流；C為樣液中氰戊菊酯的mol/L濃度。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的采取的又一技術(shù)方案是提供氰戊菊酯分子印跡傳感器的制備方法，主要包括以下制備步驟
1)金電極的預(yù)處理；
2)聚合液的制備配制功能單體鄰氨基苯硫酚的乙腈溶液，并加入氰戊菊酯的乙腈溶液和四丁基高氯酸銨溶液，從而制得聚合液；
3)聚合膜的制備將聚合液置于電解池并將金電極懸于聚合液中，引發(fā)鄰氨基苯硫酚在金電極表面進(jìn)行電化學(xué)聚合反應(yīng)，在氰戊菊酯模板分子周圍生成鄰氨基苯硫酚聚合物并沉積到金電極表面，氰戊菊酯分子被包埋于聚合膜中，從而制備得到修飾電極；
4)對(duì)該修飾電極進(jìn)行氰戊菊酯模板分子的洗脫，在其聚合物膜上形成對(duì)氰戊菊酯分子識(shí)別的分子印跡空穴，從而制得氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器。 進(jìn)一步地，所述制備步驟I金電極的預(yù)處理包括金電極依次經(jīng)0. 30 Ii m和0. 05 u m的Ci-Al2O3拋光粉懸池液拋光后,然后分別用無水乙醇和去離子水超聲清洗一定時(shí)間，再將處理后的金電極在一定濃度的硫酸溶液中于一定電位下掃描數(shù)圈直至獲得穩(wěn)定的循環(huán)伏安響應(yīng)曲線，最后將金電極取出用二次蒸餾水淋洗待用。所述制備步驟2的聚合液中，鄰氨基苯硫酚與氰戊菊酯的體積濃度比為2 8 :1 ;所述制備該步驟4是將覆蓋有聚合膜的金電極在適當(dāng)濃度的H2SO4和乙腈混合溶液中浸泡一定時(shí)間，用水洗掉氰戊菊酯模板分子。優(yōu)選地，所述制備步驟2的聚合液中，鄰氨基苯硫酚的濃度為20mmol/L，氰戊菊酯的濃度為5 mmol/L,四丁基高氯酸銨的濃度為0. 5 mmol/L,乙腈作為溶劑；將聚合液置于電解池中，然后利用微型超聲儀超聲除去體系中的O2，再通入氮?dú)庥陔娊獬刂?，最后將金電極懸在聚合液中室溫下自組裝一定時(shí)間，再裝入三電極系統(tǒng)，采用循環(huán)伏安法，在-0. 3^1. 4V電位范圍內(nèi)，掃描15 20次，在金電極上聚合有含有氰戊菊酯分子的鄰氨基苯硫酚聚合膜；所述制備步驟4是將制備的該修飾電極在濃度為0. 5mol/L的H2SO4和乙腈混合溶液中浸泡一定時(shí)間，然后用二次蒸餾水來洗脫掉氰戊菊酯模板分子，便制得氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器。進(jìn)一步地,所述制備步驟2中，將0. 1^0. 3mL鄰氨基苯硫酹溶于一定量乙腈中，力口入適量濃度的氰戊菊酯乙腈溶液2mL，加入適量濃度的四丁基高氯酸銨lmL，用乙腈定容至10 mL，從而制得聚合液；所述制備該步驟4是將覆蓋有聚合膜的金電極在適當(dāng)濃度的H2SO4和乙腈混合溶液中浸泡一定時(shí)間，用水洗掉氰戊菊酯模板分子。進(jìn)一步地，所述制備步驟3中，將聚合液置于電解池中，然后利用微型超聲儀超聲除去體系中的O2，再通入氮?dú)庥陔娊獬刂?，最后將金電極懸在聚合液中室溫下自組裝一定時(shí)間，再裝入三電極系統(tǒng)，采用循環(huán)伏安法，在-0. 3^1. 4V電位范圍內(nèi)，掃描15 20次，在金電極上聚合有含有氰戊菊酯分子的鄰氨基苯硫酚聚合膜；所述制備步驟4是將制備的該修飾電極在濃度為0. 5mol/L的H2SO4和乙腈混合溶液中浸泡一定時(shí)間，然后用二次蒸餾水來洗脫掉氰戊菊酯模板分子，便制得氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的采取的再一技術(shù)方案是氰戊菊酯分子印跡傳感器來檢測(cè)氰戊菊酯的方法，包 括以下檢測(cè)步驟
1)提供所述氰戊菊酯分子印跡傳感器的DPV電化學(xué)檢測(cè)體系，并擬合分子印跡傳感器檢測(cè)氰戊菊酯濃度的計(jì)算式；
2)提供待測(cè)樣液，且調(diào)整至待測(cè)樣液含5mmol/L K3 [Fe (CN)6]及0. I mol/L KCl ；
3)通過所述氰戊菊酯分子印跡傳感器采用差分脈沖法，對(duì)樣液進(jìn)行掃描，記錄其峰值電流I樣;
4)根據(jù)擬合的計(jì)算式計(jì)算樣液中氰戍菊酯的濃度C。進(jìn)一步地，所述檢測(cè)步驟I中DPV電化學(xué)檢測(cè)體系是以氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器作為工作電極，以5 mmol/L K3 [Fe (CN) 6]及0. I mol/L KCl的混合溶液為背景溶液，以K3 [Fe (CN)6]為探針分子；該檢測(cè)體系的DPV條件為電位范圍-0. I 0. 6 V ;電位增量0. 005 V ;振幅0. 05 V ;脈沖寬度0. I s ;采樣寬度0. 02 s ;DPV峰電流變化與氰戊菊酯濃度之間的關(guān)系，在I. OX 10_8 5. OX 10_3 mol/L濃度范圍內(nèi)呈對(duì)數(shù)關(guān)系，它們之間的關(guān)系方程為
AI=alnC+b
其中a，b為常數(shù)；DPV峰電流變化值」I= 1「1樣,I0為背景溶液的峰值電流，為待測(cè)樣品的峰值電流；C為樣液中氰戊菊酯的mol/L濃度。進(jìn)一步地，所述檢測(cè)步驟I中，擬合檢測(cè)濃度計(jì)算式的方法為
a)配制一系列不同濃度的氰戊菊酯農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液，且加入用一定濃度的K3[Fe (CN)6]和 KCl 溶液，使標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液含 5 mmol/L K3 [Fe (CN)6]及 0. I mol/L KCl ；
b)用所述電化學(xué)檢測(cè)體系，檢測(cè)分子印跡電極對(duì)背景溶液的差分脈沖響應(yīng)的峰值電流I0以及對(duì)氰戊菊酯標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液的差分脈沖響應(yīng)峰值電流1#，并形成檢測(cè)曲線，從而回歸擬合所述濃度檢測(cè)計(jì)算式。進(jìn)一步地，所述檢測(cè)步驟2中，待測(cè)樣液進(jìn)行如下處理稱取樣品水，用乙醇溶液超聲提取，離心，取一定量的上清液，用一定濃度的K3 [Fe (CN) 6]和KCl溶液定容至待測(cè)樣液含 5 mmol/L K3 [Fe (CN) 6]及 0. I mol/L KCl。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明使用分子印跡電化學(xué)傳感器檢測(cè)氰戊菊酯農(nóng)藥，利用的是電化學(xué)檢測(cè)方式，可免去眾多復(fù)雜的前處理工作，儀器簡單，成本低，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境樣品中氰戊菊酯的檢測(cè)。本發(fā)明分子印跡電化學(xué)傳感器制備過程簡單，選擇性好，靈敏度高。


圖I為在氰戊菊酯模板分子存在下，鄰氨基苯硫酚在金電極上通過電化學(xué)聚合形成敏感膜過程的循環(huán)伏安曲線。圖2是本發(fā)明分子印跡電極對(duì)含不同濃度的氰戊菊酯的差分脈沖響應(yīng)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的分子印跡電化學(xué)傳感器包括作為基體的金電極以及在金電極表面通過電聚合的方法制備的氰戊菊酯分子印跡傳感器膜，該傳感器膜保留了對(duì)氰戊菊酯分子識(shí)別的分子印跡空穴。其中，所述氰戊菊酯分子印跡傳感器膜是聚鄰氨基苯硫酚敏感膜，膜厚度范圍是但不限于0. 2-0. 4 Um0所述金電極直徑可為0>=2 3 mm。以5 mmol/L K3 [Fe (CN) 6]及0. I mol/L KCl的混合液為背景溶液，其中K3[Fe(CN)6]為探針分子。該分子印跡電化學(xué)傳感器用于差分脈沖法DPV在1.0X10_8
5.0父10一311101/1濃度范圍內(nèi)檢測(cè)方程為
A I-Qilnc+b 其中a，b為常數(shù)；DPV峰電流變化值Z I= I0-I樣;C為樣液中氰戊菊酯的mol/L濃度。I0為背景溶液的峰值電流，為待測(cè)樣品的峰值電流。利用本發(fā)明分子印跡電化學(xué)傳感器進(jìn)行差分脈沖法(DPV)檢測(cè)氰戊菊酯農(nóng)藥濃度的原理為由于金電極表面上的傳感膜保留了對(duì)氰戊菊酯分子識(shí)別的分子印跡空穴，F(xiàn)e(CN) 3_6離子可通過印跡空穴擴(kuò)散至金電極表面，發(fā)生電化學(xué)響應(yīng)，引起峰電流的變化，隨著溶液中的氰戊菊酯分子進(jìn)入印跡空穴越來越多，空穴逐漸被封閉，F(xiàn)e (CN)3-6離子擴(kuò)散受阻，導(dǎo)致到達(dá)金電極表面Fe (CN)3-6離子減少，從而會(huì)使其響應(yīng)電流減小。因此以一定濃度的Fe (CN) 3_6為探針分子，通過測(cè)定有氰戊菊酯存在時(shí)，F(xiàn)e (CN) 3_6的DPV峰電流變化值，進(jìn)而根據(jù)預(yù)先確定的Fe (CN)3-6的DPV與氰戊菊酯的濃度之間關(guān)系的線性回歸方程，便可得出氰戊菊酯的濃度。本發(fā)明氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器的制備方法包括如下步驟
(1)金電極的預(yù)處理；
(2)聚合液的制備配制功能單體鄰氨基苯硫酚的乙腈溶液，并加入氰戊菊酯的乙腈溶液和四丁基高氯酸銨溶液，從而制得聚合液；
(3)聚合膜的制備將聚合液置于電解池并將金電極懸于聚合液中，弓I發(fā)鄰氨基苯硫酚在金電極表面進(jìn)行電化學(xué)聚合反應(yīng)，在氰戊菊酯模板分子周圍逐步生成低導(dǎo)電性的鄰氨基苯硫酚聚合物并沉積到金電極表面，氰戊菊酯分子被包埋于聚合膜中，從而制備得到修飾電極；
(4)對(duì)該修飾電極進(jìn)行氰戊菊酯模板分子的洗脫，在其聚合物膜上形成對(duì)氰戊菊酯分子識(shí)別的分子印跡空穴，從而制得氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器。該步驟I中，選用￠=3 mm的金電極，依次經(jīng)0. 30 y m和0. 05 y m的Q-Al2O3拋光粉懸濁液拋光后，然后分別用無水乙醇和去離子水超聲清洗一定時(shí)間如2 5min，再將處理后的金電極在一定濃度如0. 5 mol/L硫酸溶液中于一定電位如-0. 3V^1. 4V電位下掃描數(shù)圈直至獲得穩(wěn)定的循環(huán)伏安響應(yīng)曲線，最后將金電極取出用二次蒸餾水淋洗待用。該步驟2中，將0. ro. 3mL鄰氨基苯硫酚溶于一定量乙腈中，加入適量濃度的氰戊菊酯乙腈溶液2mL，加入適量濃度的四丁基高氯酸銨lmL，用乙腈定容至10 mL，從而制得聚合液。其中，四丁基高氯酸銨的作用是作為電解質(zhì)。該步驟3中，在一具體實(shí)例中是將聚合液置于電解池中，然后利用微型超聲儀超聲3 5min除去體系中的O2,再通入氮?dú)庥陔娊獬刂?(T30min,最后將金電極懸在聚合液中室溫下自組裝6h，再裝入三電極系統(tǒng)，采用循環(huán)伏安法，在-0. 3^1. 4V電位范圍內(nèi)，以50mV/S的掃描速率掃描一定次數(shù)，如2(T30次，在金電極上就會(huì)聚合有含有氰戊菊酯分子的鄰氨基苯硫酹聚合膜。步驟3的反應(yīng)原理為鄰氨基苯硫酚先通過自組裝作用在金電極表面形成牢固的Au-S鍵，氰戊菊酯模板分子通過氫鍵、靜電力和分子間的作用力等作用排列在鄰氨基苯酚分子周圍；電化學(xué)聚合時(shí)，電位掃描過程中產(chǎn)生自由基負(fù)離子，引發(fā)鄰氨基苯硫酚聚合反應(yīng)，在氰戊菊酯模板分子周圍逐步生成低導(dǎo)電性的聚合物并沉積到金電極表面，氰戊菊酯分子被包埋于聚合膜中。圖I為在氰戊菊酯模板分子存在下，鄰氨基苯硫酚在金電極上通過電化學(xué)聚合形成敏感膜過程的循環(huán)伏安曲線。由曲線的形狀可以看出鄰氨基苯硫酚在金電極上的電化學(xué)聚合是一個(gè)完全不可逆過程，掃描第一圈在0. 78V處有一個(gè)明顯的氧化峰且無對(duì)應(yīng)的還原峰出現(xiàn)。隨著掃描次數(shù)的增多，峰電流明顯降低，這說明鄰氨基苯硫酚在金電極表面發(fā)生了聚合反應(yīng)，生成了低導(dǎo)電性的致密的鄰氨基苯硫酚敏感膜逐漸覆蓋在電極表面，導(dǎo)致伏安響應(yīng)受到抑制，因此可通過掃描的次數(shù)方便地控制膜厚度。該步驟4是將覆蓋有聚合膜的金電極在適當(dāng)濃度的H2SO4和乙腈混合溶液(體積比可為4:1)中浸泡一定時(shí)間，用二次蒸餾水洗掉氰戊菊酯模板分子。
在一具體實(shí)施方式
中，步驟4是將制備的該修飾電極在濃度為0. 5mol/L的H2SO4和乙腈混合溶液(體積比4:1)中浸泡一定時(shí)間，然后用二次蒸餾水來洗脫掉氰戊菊酯模板分子，便制得氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器。該制備方法可進(jìn)一步包括步驟5擬合檢測(cè)濃度計(jì)算式，可以理解，擬合檢測(cè)濃度計(jì)算式的步驟也可于檢測(cè)方法中進(jìn)行。該擬合檢測(cè)濃度計(jì)算式的方法如后文檢測(cè)方法所述。本發(fā)明的氰戊菊酯農(nóng)藥檢測(cè)方法，是應(yīng)用氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器來實(shí)現(xiàn)的，主要包括以下步驟
(1)提供氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器及其DPV電化學(xué)檢測(cè)體系，利用所制備的氰戊菊酯分子印跡傳感器，采用差分脈沖法，對(duì)背景溶液進(jìn)行掃描，記錄其峰值電流Itl ;并擬合分子印跡電化學(xué)傳感器的檢測(cè)濃度的計(jì)算式；
(2)提供待測(cè)樣液，且調(diào)整至待測(cè)樣液含5mmol/L K3[Fe (CN)6]及0. I mol/L KCl ；
(3)利用所制備的氰戊菊酯分子印跡傳感器，采用差分脈沖法，對(duì)樣品溶液進(jìn)行掃描，記錄其峰值電流1# ;
(4)根據(jù)擬合的計(jì)算式計(jì)算樣品中氰戊菊酯農(nóng)藥的濃度C；
(5 )用二次蒸餾水淋洗氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器以備下次檢測(cè)。所述檢測(cè)步驟I中，氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器結(jié)構(gòu)及其制備方法如前文所述。所述DPV電化學(xué)檢測(cè)體系是以氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器作為工作電極，以5mmol/L K3 [Fe (CN) 6]及0. I mol/L KCl的混合溶液為背景溶液。該檢測(cè)體系的DPV條件為電位范圍-0. I 0. 6 V ;電位增量:0. 005 V ;振幅:0. 05 V ;脈沖寬度:0. I s ;采樣寬度:0. 02 S。擬合檢測(cè)濃度計(jì)算式的方法為
(a)配制不同濃度的氰戊菊酯農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液，且加入用一定濃度的KJFe(CN)6]和KCl溶液，調(diào)節(jié)至標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液含5 mmol/L K3 [Fe (CN)6]及0. I mol/L KCl ;本發(fā)明實(shí)施例中，采用氰戊菊酯標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液濃度分別為0，10_8，10_7，10_6，10_5，10_4，5X 10_4，10 3，5 X 10 3mol /L ；
(b)用該電化學(xué)檢測(cè)體系，檢測(cè)分子印跡電極對(duì)不同濃度的氰戊菊酯標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液的差分脈沖響I #，并形成檢測(cè)曲線，從而回歸擬合所述濃度檢測(cè)計(jì)算式
在具體應(yīng)用時(shí)，K3 [Fe(CN)6]為探針分子，其在氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)生物傳感器上會(huì)發(fā)生電化學(xué)行為，如圖2所示，F(xiàn)e (CN)63-的DPV峰電流變化與氰戊菊酯濃度之間的關(guān)系，在I. OX 10_8 5. OX 10_3 mol/L濃度范圍內(nèi)呈對(duì)數(shù)關(guān)系，它們之間的關(guān)系可用方程表示為
A I=alnC+b,其中a, b為常數(shù)。DPV峰電流變化值』I= I0-Iff ；C為樣液中氰戊菊酯的mol/L濃度。I0為背景溶液的峰值電流，為待測(cè)樣品的峰值電流。
需要說明的是，以上的關(guān)系方程是采用所制得的氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)生物傳感器通過預(yù)先實(shí)驗(yàn)測(cè)定多組電流與濃度數(shù)據(jù)后再歸納得出的。該關(guān)系方程受到氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器制備過程中的諸多因素的影響，例如采用的各種試劑的濃度、處理時(shí)間、采用的電壓等參數(shù)，制備過程采用的每一組參數(shù)均可對(duì)應(yīng)測(cè)定出一個(gè)具體關(guān)系方程，因此關(guān)系方程并不是唯一確定的，而是以上給出的關(guān)系方程通式，對(duì)于每一具體的制備條件制得的傳感器，利用上述方法，可得出具體的a和b的數(shù)值。檢測(cè)步驟2中，待測(cè)樣液進(jìn)行如下處理準(zhǔn)確稱取樣品水，如池塘水5 g，用10 mL80 % (體積分?jǐn)?shù))乙醇溶液超聲提取3 min,離心(10 000 r /min) 10 min,取一定量的上清液，用一定濃度的K3[Fe(CN)6]和KCl溶液定容至50ml棕色容量瓶中，得到待測(cè)樣液，調(diào)整該待測(cè)樣液含 5 mmol/L K3 [Fe (CN)6]及 0. I mol/L KCl。檢測(cè)步驟3是利用上述制備的氰戊菊酯分子印跡傳感器，采用與檢測(cè)步驟I記錄峰值電流Itl同樣的差分脈沖法，對(duì)待測(cè)樣液進(jìn)行掃描，記錄其峰值電流I#。檢測(cè)步驟4中是計(jì)算A I= Itl-I #,將A I帶入擬合方程A I=alnC+b,即可計(jì)算出樣液中氰戊菊酯的濃度C，進(jìn)而可計(jì)算出樣品中氰戊菊酯的含量。本發(fā)明使用分子印跡電化學(xué)傳感器檢測(cè)氰戊菊酯農(nóng)藥，利用的是電化學(xué)檢測(cè)方式，可免去眾多復(fù)雜的前處理工作，儀器簡單，成本低，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境樣品中氰戊菊酯的檢測(cè)；分子印跡電化學(xué)傳感器制備過程簡單，選擇性好，靈敏度高。下面以一具體實(shí)例來說明本發(fā)明氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器，但不作為本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。實(shí)例一
本發(fā)明所使用的氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器的制備步驟如下
A )金電極的預(yù)處理
金電極(0>=3 mm )依次經(jīng)0. 30 ii m和0. 05 ii m的a_Al203拋光粉懸濁液拋光后，然后分別用無水乙醇和去離子水超聲清洗2 5min，再將處理好的金電極在0. 5 mol/L硫酸溶液中在-0. 3V1.4V電位下掃描數(shù)圈直至獲得穩(wěn)定的循環(huán)伏安響應(yīng)曲線，取出用二次蒸餾水淋洗待用；
B )聚合液的制備
鄰氨基苯硫酚，氰戊菊酯，四丁基高氯酸銨溶解于乙腈，從而制得聚合液，其中鄰氨基苯硫酚的濃度為20mmol/L，氰戊菊酯的濃度為5 mmol/L,四丁基高氯酸銨的濃度為0.5mmol/L ；
C )聚合I吳的制備
將聚合液置于電解池中，然后利用微型超聲儀超聲3 5min除去體系中的O2，再通入氮?dú)庥陔娊獬刂?0 30min，最后將金電極懸在聚合液中室溫下自組裝6h，再裝入三電極系統(tǒng)，在-0. 3^1. 3V電位范圍內(nèi)，以50mV/s的掃描速率掃描20次，在金電極上制得聚合膜；D)氰戊菊酯模板分子的洗脫
將覆蓋有聚合膜的金電極在適當(dāng)濃度的H2SO4和乙腈混合溶液(體積比4:1)中浸泡一定時(shí)間，用二次蒸餾水洗掉氰戊菊酯模板分子。按本方法制備出來的氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器用于差分脈沖法DPV在1.0\10-8 5.0父10一311101/1濃度范圍內(nèi)檢測(cè)方程為
A I=alnc+b
其中a=3. 1949，b=79. 109，Z I= I0-Iff ；C為樣液中氰戊菊酯的mol/L濃度'I0為背景溶液的峰值電流，為待測(cè)樣品的峰值電流。該檢測(cè)方程和a，b的數(shù)值是按上述方法進(jìn)行回歸計(jì)算而得。由于本發(fā)明采用電化學(xué)檢測(cè)方式，可免去很多復(fù)雜的前處理工作，儀器簡單，成本低，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境樣品中氰戊菊酯的檢測(cè)；分子印跡電化學(xué)傳感器制備過程簡單，選擇性較好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，將制備好的氰戊菊酯分子印跡傳感器對(duì)甲萘威、敵敵畏、乙霉威農(nóng)藥進(jìn)行測(cè)試，與氰戊菊酯相同濃度的上述農(nóng)藥，其△ I值均小于氰戊菊酯△ I值的10%，胺菊酯、氯氰菊酯、丙烯菊酯的A I值分別占氰戍菊酯A I值的12. 6%、18. 5%、10. 3%o本發(fā)明的氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器檢測(cè)氰戊菊酯，其靈敏度高，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，其定量檢測(cè)下限為1.0X10_8 mol/L,檢測(cè)速度快,每樣品檢測(cè)時(shí)間約llmin。
權(quán)利要求
1.一種氰戊菊酯分子印跡傳感器，包括作為基體的金電極以及在金電極表面通過電聚合的方法制備而成的氰戊菊酯分子印跡傳感器膜；該傳感器膜保留了對(duì)氰戊菊酯分子識(shí)別的分子印跡空穴；所述氰戊菊酯分子印跡傳感器膜是聚鄰氨基苯硫酚聚合膜。
2.如權(quán)利要求I所述的分子印跡傳感器，其特征在于膜厚度范圍是0.2、.4pm;所述金電極直徑a>=2 3mm;WK3 [Fe (CN)6]為探針分子，以5 mmol/L K3 [Fe (CN)6]及0.1 mol/L KCl的混合液為背景溶液，所述分子印跡電化學(xué)傳感器用于差分脈沖法在1.0\10-8 5.0父10一311101/1濃度范圍內(nèi)檢測(cè)方程為A I=alnc+b 其中a，b為常數(shù)；DPV峰電流變化值」I= I0-Iff, I0為背景溶液的峰值電流，I樣為待測(cè)樣品的峰值電流；C為樣液中氰戊菊酯的mol/L濃度。
3.如權(quán)利要求廣2中任一項(xiàng)所述的分子印跡傳感器，其制備方法主要包括以下制備步驟 1)金電極的預(yù)處理； 2)聚合液的制備配制功能單體鄰氨基苯硫酚的乙腈溶液，并加入氰戊菊酯的乙腈溶液和四丁基高氯酸銨溶液，從而制得聚合液； 3)聚合膜的制備將聚合液置于電解池并將金電極懸于聚合液中，引發(fā)鄰氨基苯硫酚在金電極表面進(jìn)行電化學(xué)聚合反應(yīng)，在氰戊菊酯模板分子周圍生成鄰氨基苯硫酚聚合物并沉積到金電極表面，氰戊菊酯分子被包埋于聚合膜中，從而制備得到修飾電極； 4)對(duì)該修飾電極進(jìn)行氰戊菊酯模板分子的洗脫，在其聚合物膜上形成對(duì)氰戊菊酯分子識(shí)別的分子印跡空穴，從而制得氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述制備步驟I金電極的預(yù)處理包括金電極依次經(jīng)0. 30 ii m和0. 05 ii m的Ci-Al2O3拋光粉懸濁液拋光后,然后分別用無水乙醇和去離子水超聲清洗一定時(shí)間，再將處理后的金電極在一定濃度的硫酸溶液中于一定電位下掃描數(shù)圈直至獲得穩(wěn)定的循環(huán)伏安響應(yīng)曲線，最后將金電極取出用二次蒸餾水淋洗待用。
5.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述制備步驟2的聚合液中，鄰氨基苯硫酚與氰戊菊酯的體積濃度比為2 8 :1 ;所述制備該步驟4是將覆蓋有聚合膜的金電極在適當(dāng)濃度的H2SO4和乙腈混合溶液中浸泡一定時(shí)間，用水洗掉氰戊菊酯模板分子。
6.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述制備步驟2的聚合液中，鄰氨基苯硫酹的濃度為20mmol/L,氰戍菊酯的濃度為5 mmol/L,四丁基高氯酸銨的濃度為0. 5mmol/L,乙腈作為溶劑；將聚合液置于電解池中，然后利用微型超聲儀超聲除去體系中的O2，再通入氮?dú)庥陔娊獬刂?，最后將金電極懸在聚合液中室溫下自組裝一定時(shí)間，再裝入三電極系統(tǒng)，采用循環(huán)伏安法，在-0. 3^1. 4V電位范圍內(nèi)，掃描15 20次，在金電極上聚合有含有氰戊菊酯分子的鄰氨基苯硫酚聚合膜；所述制備步驟4是將制備的該修飾電極在濃度為0.5mol/L的H2SO4和乙腈混合溶液中浸泡一定時(shí)間，然后用二次蒸餾水來洗脫掉氰戊菊酯模板分子，便制得氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器。
7.如權(quán)利要求廣2中任一項(xiàng)所述的分子印跡傳感器，其檢測(cè)氰戊菊酯的方法，包括以下檢測(cè)步驟 I)提供所述氰戊菊酯分子印跡傳感器的DPV電化學(xué)檢測(cè)體系，并擬合分子印跡傳感器檢測(cè)氰戊菊酯濃度的計(jì)算式；2)提供待測(cè)樣液，且調(diào)整至待測(cè)樣液含5mmol/L K3 [Fe (CN)6]及0. I mol/L KCl ； 3)通過所述氰戊菊酯分子印跡傳感器采用差分脈沖法，對(duì)樣液進(jìn)行掃描，記錄其峰值電流I樣; 4)根據(jù)擬合的計(jì)算式計(jì)算樣液中氰戍菊酯的濃度C。
8.如權(quán)利要求7所述檢測(cè)氰戊菊酯的方法，其特征在于所述檢測(cè)步驟I中DPV電化學(xué)檢測(cè)體系是以氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器作為工作電極，以5 mmol/L K3 [Fe(CN)6]及0.I mol/L KCl的混合溶液為背景溶液，以K3 [Fe (CN)6]為探針分子；該檢測(cè)體系的DPV條件為:電位范圍-0. 1-0. 6 V ;電位增量0. 005 V ;振幅0. 05 V ;脈沖寬度0. I s ;采樣寬度0. 02 s ;DPV峰電流變化與氰戊菊酯濃度之間的關(guān)系，在1.0X10_8 5.0X10_3 mol/L濃度范圍內(nèi)呈對(duì)數(shù)關(guān)系，它們之間的關(guān)系方程為AI=alnC+b 其中a，b為常數(shù)；DPV峰電流變化值」I= 1「1樣,I0為背景溶液的峰值電流，為待測(cè)樣品的峰值電流；C為樣液中氰戊菊酯的mol/L濃度。
9.如權(quán)利要求8所述檢測(cè)氰戊菊酯的方法，其特征在于所述檢測(cè)步驟I中，擬合檢測(cè)濃度計(jì)算式的方法為 a)配制一系列不同濃度的氰戊菊酯農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液，且加入用一定濃度的K3[Fe (CN)6]和 KCl 溶液，使標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液含 5 mmol/L K3 [Fe (CN)6]及 0. I mol/L KCl ； b)用所述電化學(xué)檢測(cè)體系，檢測(cè)分子印跡電極對(duì)背景溶液的差分脈沖響應(yīng)的峰值電流I0以及對(duì)氰戊菊酯標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液的差分脈沖響應(yīng)峰值電流1#，并形成檢測(cè)曲線，從而回歸擬合所述濃度檢測(cè)計(jì)算式。
10.如權(quán)利要求I所述檢測(cè)氰戊菊酯的方法，其特征在于所述檢測(cè)步驟2中，待測(cè)樣液進(jìn)行如下處理稱取樣品水，用乙醇溶液超聲提取，離心，取一定量的上清液，用一定濃度的 K3 [Fe (CN)6]和 KCl 溶液定容至待測(cè)樣液含 5 mmol/L K3 [Fe (CN)6]及 0. I mol/L KCl。
全文摘要
本發(fā)明涉及氰戊菊酯的檢測(cè)方法及其分子印跡傳感器和該傳感器的制備方法。該檢測(cè)方法包括提供氰戊菊酯分子印跡電化學(xué)傳感器及其DPV檢測(cè)體系，并擬合濃度計(jì)算式；提供待測(cè)樣液；檢測(cè)樣液峰值電流I樣；計(jì)算氰戊菊酯濃度。該分子印跡傳感器包括作為基體的金電極以及在金電極表面通過電聚合方法制備的氰戊菊酯分子印跡傳感器膜，該傳感器膜保留了對(duì)氰戊菊酯分子識(shí)別的分子印跡空穴。該傳感器的制備方法包括預(yù)處理金電極；制備聚合液；制備聚合膜；洗脫氰戊菊酯模板分子。本發(fā)明利用電化學(xué)檢測(cè)方式，免去眾多復(fù)雜的前處理工作，儀器簡單，成本低，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境中氰戊菊酯的檢測(cè)。本發(fā)明傳感器制備過程簡單，選擇性好，靈敏度高。
文檔編號(hào)G01N27/26GK102749367SQ20121022980
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者欒崇林 申請(qǐng)人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院