一種檢測青蒿素的分子印跡傳感器的制備方法及應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種檢測青蒿素的分子印跡傳感器的制備方法，其特征是：首先將玻碳電極用納米多孔碳修飾，溶膠-凝膠印跡技術(shù)、納米鉑粒子、層層自組裝法和電聚合法相結(jié)合，在納米多孔碳修飾玻碳電極表面成功地研制了一種具有特異選擇性的印跡電化學傳感器，本發(fā)明制備的青蒿素分子印跡傳感器的響應大大提高。該印跡傳感器對青蒿素表現(xiàn)出較高的親和性和選擇性。該青蒿素分子印跡傳感器與電化學工作站連接構(gòu)成能夠?qū)Ｒ荒０宸肿幼R別傳感器。本發(fā)明制得的傳感器成本低、靈敏度高、特異性好、檢測快速，可反復使用。
【專利說明】—種檢測青蒿素的分子印跡傳感器的制備方法及應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種分子印跡傳感器的制備方法及快速檢測應用【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種青蒿素分子印跡傳感器的制備方法，具體是基于分子印跡特異性識別作用，用于檢測藥品中的青蒿素技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]青蒿素是從黃花蒿中分離出來的含過氧橋的新型倍半萜內(nèi)酯，具有抗瘧、抗菌、解熱、增強免疫等藥理活性，且毒性低，無副作用，是世界衛(wèi)生組織推薦的治療瘧疾的首選藥物。青蒿素有效成分的檢測和提純對于藥品的質(zhì)量十分重要，在有效成分含量很低的天然藥物中提取分離方面，具有獨特優(yōu)勢超臨界CO2萃取，具有價格低、無毒、可循環(huán)使用、時間短；常溫提取，青蒿素不發(fā)生熱分解等化學變化。但超臨界萃取的青蒿素粗品含量較低，需提純才能達到藥用要求。胡淼等(華西藥學雜志，2005，20(4)，283?285)以超臨界萃取的青蒿素粗提取物為原料，經(jīng)硅膠柱層析提純，青蒿素含量從15%提高到70%。由于天然藥品的基質(zhì)比較復雜，給檢測帶來了困難，因此，找到一種選擇性好、靈敏度高、操作簡便使用的檢測青蒿素的方法十分重要。
[0003]分子印跡技術(shù)是當前開發(fā)具有分子識別功能的高選擇性材料的主要方法之一，它是通過在模板分子周圍形成一個高度交聯(lián)的剛性高分子，除去模板分子后在分子印跡聚合物的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中留下具有結(jié)合能力的識別位點，對模板分子表現(xiàn)出高選擇識別性能的一種技術(shù)。這項技術(shù)以其構(gòu)效預定性和特異識別性越來越受到人們的關(guān)注，已經(jīng)成功用于固相萃取或微固相萃取，親和色譜或毛細管電泳及傳感器等領(lǐng)域。
[0004]傳統(tǒng)檢測青蒿素的方法主要有高效液相色譜、液相色譜-質(zhì)譜法、紫外分光光度法及化學發(fā)光法等，色譜法的準確度受到一定限制、而且儀器比較貴需要專業(yè)人員操作，也限制了其應用。
[0005]依據(jù)此技術(shù)制備的分子印跡傳感器，應用于藥物分析、環(huán)境保護及生命科學研究中起著十分重要的作用。將功能分子以適當方式修飾到電極上，制備選擇性好、靈敏度高、有一定使用壽命可再生的電化學傳感器成為分析科學工作者努力探索的課題。但是傳統(tǒng)的印跡方法所制備的印跡膜厚度難以控制，高交聯(lián)度使得電子傳遞速度和響應慢、檢測下限高而且再生和可逆性差，影響分子印跡技術(shù)在電化學傳感器中的應用。因此，建立一種靈敏、快速、簡便、特異性高、重復性好經(jīng)濟使用的檢測方法，對研究人員、生產(chǎn)企業(yè)、質(zhì)控人員、進出口商檢、政府管理部門等的迫切需要的，對食品、藥品、環(huán)境安全中的青蒿素含量準確定量測定十分必要，對于青蒿素生產(chǎn)和藥理研究也具有重要的意義。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是將分子印跡與電化學傳感器相結(jié)合，提供了一種青蒿素分子印跡傳感器的制備方法，主要是以青蒿素為模板，在玻碳電極表面通過Y -巰丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、納米多孔碳球及鉬納米粒子之間的電化學作用而制備的分子印跡傳感器。
[0008]儀器與試劑
CHI660B電化學工作站(上海辰華儀器公司)，實驗采用三電極體系:鉬絲電極為輔助電極，Ag/AgCl為參比電極(SCE )，玻碳電極(GCE )為工作電極；KQ_250E型超聲波清洗器(坤峰超聲儀器有限公司)。
[0009]納米多孔碳(孔徑2 50nm) ; Y _疏丙基二乙氧基硅烷、3-氣丙基二乙氧基硅烷；2-乙氧基乙醚，N，N-二甲基甲酰胺(DMF);氯鉬酸；青蒿素；磷酸緩沖溶液。
[0010]本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0011]一種檢測青蒿素的分子印跡傳感器的制備方法，特征在于該方法具有以下工藝步驟:
(1)納米多孔碳修飾玻碳電極制備:將玻碳電極依次用0.3 μ m、0.05 μ mAl203粉末進行表面拋光，然后用高純水超聲清洗，用氮氣吹干，在玻碳電極表面滴加5~10yL納米多孔碳的N，N-二甲基甲酰胺分散液(0.5g/L)，置于紅外燈下，揮發(fā)干溶劑后，即得納米多孔碳修飾玻碳電極；
(2)氧化納米多孔碳的制備:在反應器中，按如下組成質(zhì)量百分濃度加入35飛5%濃硝酸，0.5~3%納米多孔碳，0.5~2%硝酸鈉，1.0-5%高錳酸鉀，超聲分散2(T30min，再加入32飛0%去離子水，各組分含量之和為百分之百，然后在7(T80°C攪拌反應16~20 h，冷卻至室溫，過濾，用去離子水反復洗滌至濾液為中性，真空干燥，得到氧化納米多孔碳；
(3)印跡溶膠的制備:在反應器中，按如下組成質(zhì)量百分濃度加入，Y-巰丙基三乙氧基硅烷:6~20%，3-氨丙基三乙氧基硅烷:0.6~4.0%, 2-乙氧基乙醚:55~78%，0.1 mol/LHCl:8~19%，去離子水:0.5~3.0%，氯鉬酸:0.05~1.0%，攪拌I~2 h，再加入青蒿素:0.05~1.0%，各組分含量之和為百分之百，繼續(xù)攪拌2(T30min，即得印跡溶膠；
(4)青蒿素分子印跡傳感器的制備方法:取步驟(3)的印跡溶膠于小燒杯中，將步驟
(I)制備的納米多孔碳修飾玻碳電極放入其中，在-0.4(T0.2V電位范圍內(nèi)，掃描速率為50mV/s，采用循環(huán)伏安法掃描20-30圈至掃描曲線穩(wěn)定，再將該電極用去離子水反復浸泡，洗脫模板分子，即得檢測青蒿素的分子印跡傳感器。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點及效果是:
本發(fā)明將溶膠-凝膠印跡技術(shù)、納米鉬粒子、層層自組裝法和電聚合法相結(jié)合，在納米多孔碳修飾玻碳電極表面成功地研制了一種具有特異選擇性的印跡電化學傳感器。通過與無納米多孔碳修飾的分子印跡電極那個的響應進行比較，本發(fā)明制備的青蒿素分子印跡傳感器的響應大大提高。該印跡傳感器對青蒿素表現(xiàn)出較高的親和性和選擇性，響應電流與青蒿素的濃度在2.0X10_71.0X10_5mOl/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，檢測限為1.29X10_8mol/L將本發(fā)明制備的青蒿素分子印跡傳感器成功用于藥品、食品中青蒿素的檢測中，回收率在95.33^105.2%之間，因此本發(fā)明制備的分子印跡傳感器可廣泛應用于化工、生物醫(yī)藥、食品、環(huán)保檢測等相關(guān)領(lǐng)域。
【具體實施方式】
[0013]實施例1 (1)納米多孔碳修飾玻碳電極制備:將玻碳電極依次用0.3 μ m、0.05 μ mAl203粉末進行表面拋光，然后用高純水超聲清洗，，用氮氣吹干，在玻碳電極表面滴加8μ L納米多孔碳的N, N-二甲基甲酰胺分散液(0.5g/L)，置于紅外燈下，揮發(fā)干溶劑后，即得納米多孔碳修飾玻碳電極；
(2)氧化納米多孔碳的制備:在反應器中，分別加入35mL濃硝酸，1.0g納米多孔碳，1.0g硝酸鈉，3.0g高錳酸鉀，超聲分散25min，再加入50mL去離子水，然后在75°C攪拌反應18 h，冷卻至室溫，過濾，用去離子水反復洗滌至濾液為中性，真空干燥，得到氧化納米多孔碳;
(3)印跡溶膠的制備:在燒杯中，分別加入IOmLY-巰丙基三乙氧基硅燒，1.0mL3-氨丙基三乙氧基娃燒，60mL 2-乙氧基乙醚，IOmL0.1 mol/LHCl, 2.0mL去離子水,0.5g氯鉬酸，攪拌1.5 h,再加入0.5g青蒿素,繼續(xù)攪拌25min,即得印跡溶膠；
(4)檢測青蒿素的分子印跡傳感器的制備方法:取印跡溶膠于小燒杯中，將納米多孔碳修飾玻碳電極放入其中，在-0.4(T0.2V電位范圍內(nèi)，掃描速率為50mV/s，采用循環(huán)伏安法掃描25圈至掃描曲線穩(wěn)定，再將該電極用去離子水反復浸泡，洗脫模板分子，即得檢測青蒿素的分子印跡傳感器。
[0014]實施例2
(1)納米多孔碳修飾玻碳電極制備:將玻碳電極依次用0.3 μ m、0.05 μ mAl203粉末進行表面拋光，然后用高純水超聲清洗，，用氮氣吹干，在玻碳電極表面滴加5μ L納米多孔碳的N, N-二甲基甲酰胺分散液(0.5g/L)，置于紅外燈下，揮發(fā)干溶劑后，即得納米多孔碳修飾玻碳電極；
(2)氧化納米多孔碳的制備:在反應器中，分別加入ISmL濃硝酸，1.0g納米多孔碳，
0.5g硝酸鈉，2.0g高錳酸鉀，超聲分散20min，再加入25mL去離子水，然后在70°C攪拌反應20 h，冷卻至室溫，過濾，用去離子水反復洗滌至濾液為中性，真空干燥，得到氧化納米多孔碳;
(3)印跡溶膠的制備:在燒杯中，分別加入2.0mL Y-巰丙基三乙氧基硅烷，0.2mL3-氨丙基三乙氧基娃燒，15mL 2-乙氧基乙醚,3.0mL0.1 mol/LHCl, 1.0mL去離子水,0.1g氯鉬酸，攪拌I h，再加入0.1g青蒿素，繼續(xù)攪拌20min，即得印跡溶膠；
(4)檢測青蒿素的分子印跡傳感器的制備方法:取印跡溶膠于小燒杯中，將納米多孔碳修飾玻碳電極放入其中，在-0.4(T0.2V電位范圍內(nèi)，掃描速率為50mV/s，采用循環(huán)伏安法掃描20圈至掃描曲線穩(wěn)定，再將該電極用去離子水反復浸泡，洗脫模板分子，即得檢測青蒿素的分子印跡傳感器。
[0015]實施例3
(1)納米多孔碳修飾玻碳電極制備:將玻碳電極依次用0.3 μ m、0.05 μ mAl203粉末進行表面拋光，然后用高純水超聲清洗，，用氮氣吹干，在玻碳電極表面滴加10 μ L納米多孔碳的N，N-二甲基甲酰胺分散液(0.5g/L)，置于紅外燈下，揮發(fā)干溶劑后，即得納米多孔碳修飾玻碳電極；
(2)氧化納米多孔碳的制備:在反應器中，分別加入22mL濃硝酸，0.5g納米多孔碳，
1.0g硝酸鈉，1.0g高錳酸鉀，超聲分散20min，再加入18mL去離子水，然后在80°C攪拌反應16 h，冷卻至室溫，過濾，用去離子水反復洗滌至濾液為中性，真空干燥，得到氧化納米多孔碳;
(3) 印跡溶膠的制備:在燒杯中，分別加入4.0mL Y-巰丙基三乙氧基硅烷，0.5mL3-氨丙基三乙氧基硅烷，15mL 2-乙氧基乙醚,2.0mL0.1 mol/LHCl, 0.5mL去離子水,0.05g氯鉬酸，攪拌2 h，再加入0.05g青蒿素，繼續(xù)攪拌30min，即得印跡溶膠；
(4)檢測青蒿素的分子印跡傳感器的制備方法:取印跡溶膠于小燒杯中，將納米多孔碳修飾玻碳電極放入其中，在-0.4(T0.2V電位范圍內(nèi)，掃描速率為50mV/s，采用循環(huán)伏安法掃描30圈至掃描曲線穩(wěn)定，再將該電極用去離子水反復浸泡，洗脫模板分子，即得檢測青蒿素的分子印跡傳感器。
[0016]實施例4
(1)納米多孔碳修飾玻碳電極制備:將玻碳電極依次用0.3 μ m、0.05 μ mAl203粉末進行表面拋光，然后用高純水超聲清洗，，用氮氣吹干，在玻碳電極表面滴加6μ L納米多孔碳的N, N-二甲基甲酰胺分散液(0.5g/L)，置于紅外燈下，揮發(fā)干溶劑后，即得納米多孔碳修飾玻碳電極；
(2)氧化納米多孔碳的制備:在反應器中，分別加入IOmL濃硝酸，1.0g納米多孔碳，
0.8g硝酸鈉，2.2g高錳酸鉀，超聲分散20min，再加入22mL去離子水，然后在75°C攪拌反應16 h，冷卻至室溫，過濾，用去離子水反復洗滌至濾液為中性，真空干燥，得到氧化納米多孔碳;
(3)印跡溶膠的制備:在燒杯中，分別加入20mLY -巰丙基三乙氧基硅烷，2.0mL3-氨丙基三乙氧基硅烷，IOOmL 2-乙氧基乙醚，17mL0.1 mol/LHCl, 1.0mL去離子水,0.1g氯鉬酸，攪拌2 h，再加入0.1g青蒿素，繼續(xù)攪拌25min，即得印跡溶膠；
(4)檢測青蒿素的分子印跡傳感器的制備方法:取印跡溶膠于小燒杯中，將納米多孔碳修飾玻碳電極放入其中，在-0.4(T0.2V電位范圍內(nèi)，掃描速率為50mV/s，采用循環(huán)伏安法掃描25圈至掃描曲線穩(wěn)定，再將該電極用去離子水反復浸泡，洗脫模板分子，即得檢測青蒿素的分子印跡傳感器。
[0017]實施例5
將上述實施例f 4所制備的青蒿素分子印跡傳感器，用于青蒿素的檢測，步驟如下:
(1)標準溶液配制:配制一組包括空白標樣在內(nèi)的不同濃度的青蒿素標準溶液，底液為PH 6.5的磷酸鹽緩沖溶液；
(2)工作曲線繪制:將Ag/AgCl為參比電極，鉬絲電極為輔助電極，本發(fā)明制備的電極為工作電極組成三電極系統(tǒng)，連接CHI660B電化學工作站，在K3 [Fe (CN)6]溶液中，采用循環(huán)伏安法在-0.40-0.2V電位范圍內(nèi)進行檢測，空白標樣的響應電流記為10，含有不同濃度的青蒿素標準溶液的響應電流即為Zi，響應電流降低的差值為Zl I=10-1i,/! /與青蒿素標準溶液的質(zhì)量濃度c之間呈線性關(guān)系，繪制Zl I~c工作曲線；
(3)青蒿素的檢測:用待測樣品代替步驟(1)中的青蒿素標準溶液，按照步驟(2)的方法進行檢測，根據(jù)響應電流降低的差值Zl J和工作曲線，得到待測樣品中青蒿素的含量；
所述K3[Fe (CN)6]溶液的濃度為4mmol/L ；
所述pH 6.5的磷酸鹽緩沖溶液的濃度在60~70 mmol/L。
[0018]青蒿素的濃度在2.0 X 10^8.0 X l(T5mol/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，檢測限為1.29X10_8mol/L將本發(fā)明制備的青蒿素分子印跡傳感器成功用于藥品、食品中青蒿素的檢 測中，回收率在95.33?105.2%之間。
【權(quán)利要求】
1.一種檢測青蒿素的分子印跡傳感器的制備方法，其特征是:在于該方法具有以下工藝步驟: (1)納米多孔碳修飾玻碳電極制備:將玻碳電極依次用0.3 μ m、0.05 μ mAl203粉末進行表面拋光，然后用高純水超聲清洗，用氮氣吹干，在玻碳電極表面滴加5~10μ L納米多孔碳的N，N-二甲基甲酰胺分散液(0.5g/L)，置于紅外燈下，揮發(fā)干溶劑后，即得納米多孔碳修飾玻碳電極； (2)氧化納米多孔碳的制備:在反應器中，按如下組成質(zhì)量百分濃度加入35飛5%濃硝酸，0.5~3%納米多孔碳，0.5~2%硝酸鈉，1.0-5%高錳酸鉀，超聲分散2(T30min，再加入32飛0%去離子水，各組分含量之和為百分之百，然后在7(T80°C攪拌反應16~20 h，冷卻至室溫，過濾，用去離子水反復洗滌至濾液為中性 ，真空干燥，得到氧化納米多孔碳； (3)印跡溶膠的制備:在反應器中，按如下組成質(zhì)量百分濃度加入，Y-巰丙基三乙氧基硅烷:6~20%，3-氨丙基三乙氧基硅烷:0.6~4.0%, 2-乙氧基乙醚:55~78%，0.1 mol/LHCl:8~19%，去離子水:0.5~3.0%，氯鉬酸:0.05~1.0%，攪拌I~2 h，再加入青蒿素:0.05~1.0%，各組分含量之和為百分之百，繼續(xù)攪拌2(T30min，即得印跡溶膠； (4)檢測青蒿素的分子印跡傳感器的制備方法:取印跡溶膠于小燒杯中，將納米多孔碳修飾玻碳電極放入其中，在-0.4(T0.2V電位范圍內(nèi)，掃描速率為50mV/s，采用循環(huán)伏安法掃描20-30圈至掃描曲線穩(wěn)定，再將該電極用去離子水反復浸泡，洗脫模板分子，即得檢測青蒿素的分子印跡傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測青蒿素的分子印跡傳感器的制備方法，其特征是:步驟(3)中所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷與Y-巰丙基三乙氧基硅烷的摩爾比為1:9~11。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種檢測青蒿素的分子印跡傳感器的制備方法，其特征是:步驟(3)中所述的青蒿素與氯鉬酸的摩爾比為1:廣2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種檢測青蒿素的分子印跡傳感器的制備方法，其特征是:所制備的檢測青蒿素的分子印跡傳感器應用于青蒿素的檢測，其檢測步驟如下: (1)標準溶液配制:配制一組包括空白標樣在內(nèi)的不同濃度的青蒿素標準溶液，底液為PH 6.5的磷酸鹽緩沖溶液； (2)工作曲線繪制:將Ag/AgCl為參比電極，鉬絲電極為輔助電極，本發(fā)明制備的電極為工作電極組成三電極系統(tǒng)，連接CHI660B電化學工作站，在K3[Fe (CN)6]溶液中，采用循環(huán)伏安法在-0.40-0.2V電位范圍內(nèi)進行檢測，空白標樣的響應電流記為10，含有不同濃度的青蒿素標準溶液的響應電流即為Zi，響應電流降低的差值為Zl I=10-1i,/! /與青蒿素標準溶液的質(zhì)量濃度c之間呈線性關(guān)系，繪制Zl I~c工作曲線； (3)青蒿素的檢測:用待測樣品代替步驟(1)中的青蒿素標準溶液，按照步驟(2)的方法進行檢測，根據(jù)響應電流降低的差值Zl J和工作曲線，得到待測樣品中青蒿素的含量。
【文檔編號】G01N27/30GK103940891SQ201410186340
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】李慧芝, 李志英, 李燕 申請人:濟南大學