专利名称：一种用于噻虫啉检测的修饰电化学电极的制作方法
技术领域：
本实用新型属于分析和检测技术领域，涉及一种噻虫啉的检测装置，更具体的说是涉及一种用于检测噻虫啉的修饰电化学电极。
背景技术：
噻虫啉(Thiacloprid)为新烟碱类农药，由于其对刺吸式口器害虫和一些咀嚼式害虫具有高效性，对人和牲畜的毒性很小，因此被广泛的用于杀虫剂。农药作为环境和食品的重要污染源之一，越来越受到各国政府和公众的关注。农产品的农药残留超标，随之摄入人体的农药成分会对人类的中枢神经系统和肝、肾造成危害，造成呕吐、腹泻甚至死亡的严重后果。而中国作为农产品输出大国，中国出口的一些农产品由于农药残留量超过国际标准，严重影响了农产品的出口创汇和在国际市场上的竞争力，造成了很大的经济损失。因此，寻找噻虫啉快速准确的测定技术就显得更加重要，研究的意义更重大。目前应用最多的噻虫啉的测定方法主要有气相色谱、高效液相色谱、液质联用法等。但是这些分析方法需要大型分析仪器，过程操作繁琐，不能实现现场检测，有必要研究建立更加高效、快速、灵敏的分析测试方法和分析设备。而电化学检测方法常常更能满足快速、灵敏的现场分析检测的要求。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种用于快速检测噻虫啉的修饰电化学电极，具有较低的检出限和较宽的线性范围，可用于电化学检测噻虫啉。本实用新型采用如下技术方案一种用于噻虫啉检测的修饰电化学电极，包括基底电极，其特征在于所述的基底电极外表面沉积一层纳米金膜，纳米金膜外表面修饰一层石墨烯/噻虫啉复合物膜。所述的基底电极优选玻碳电极。所述的玻碳电极通常选用直径为3 _且表面打磨抛光的玻碳电极。例如，具体实施例中选用直径为3 mm的玻碳电极，分别经I. O Mm和O. 3Mffl的Al2O3粉末液打磨抛光后，在乙醇和水中各超声3 min.所述的纳米金膜采用循环伏安法沉积在所述的基底电极外表面。所述的石墨烯/噻虫啉复合物膜采用滴涂法修饰在纳米金膜外表面。本实用新型的修饰电化学电极的一种具体制作方法是将玻碳电极先沉积金纳米粒子，即将电极置于100 mg/L HAuCl4溶液中，在-O. 2 V电势下恒电位扫描60 S，沉积得到纳米金膜；然后在电极表面滴涂4 μ 石墨烯的悬浮液，再将浓度为O. 2 g/L的噻虫啉溶液2 μ 滴在电极上，37 °C下烘干；最后于37 1下浸泡在5%的BSA溶液中30 min。所述的石墨烯/噻虫啉复合物膜表面的非特异性活性位点可以牛血清蛋白封闭。本实用新型的修饰电化学电极用于电化学检测，通过以下方式实现噻虫啉的检测将修饰好的电极浸入总体积为50 μ 的含有不同浓度的游离噻虫啉，和效价浓度为I :6400的噻虫啉的单克隆抗体的磷酸缓冲溶液中，在37 °C孵育25 min，用磷酸缓冲溶液冲洗后于2 mmol/L的K3Fe (CN) 6溶液中进行差分脉冲伏安(DPV)扫描。实验结果显示，随着噻虫啉在孵育液中浓度(C)的增加，DPV峰电流增大。定义在只含有噻虫啉抗体的孵育液中孵育的修饰电极的DPV峰电流为Itl，孵育后的修饰电极的DPV峰电流为Ix，并计算AI=Ix -I0；以Λ I对噻虫啉浓度(C)作图可得到线性曲线。噻虫啉浓度在范围内10 5000 ng/mL与Λ I成正比，斜率为O. 00174，线性相关系数为O. 98226。本实用新型有如下有益效果本实用新型的修饰电化学电极，表面沉积有纳米金膜和修饰的石墨烯/噻虫啉复合物膜，由于石墨烯有大的比表面积且能够很好的促进生物电活性分子的电子传递，纳米金颗粒具有比表面积大、生物亲和性高等优点，因此，本实用新型的电化学电极可以在常温下，稳定而迅速的检测残留噻虫啉的浓度，具有较低的检出限(O. 5 ng/mL)和较宽的线性范围(10 5000 ng/mL)。
图I为本实用新型的修饰电化学电极的结构示意图；其中1为基底电极(玻碳电极)，2为纳米金膜，3为石墨烯/噻虫啉复合物膜。图2为本实用新型的修饰电化学电极的纵切面示意图；其中1为基底电极(玻碳电极)，2为纳米金膜，3为石墨烯/噻虫啉复合物膜。图3为本实用新型的修饰电化学电极在含有效价浓度为I :6400的噻虫啉的单克隆抗体和不同浓度的游离的噻虫啉(a) 5000 ng/mL, (b) 4000 ng/mL, (c) 3000 ng/mL, (d)2000 ng/mL, (e) 1000 ng/mL, (f) 500 ng/mL, (g) 100 ng/mL, (h) 50 ng/mL, (h) 10 ng/mL的孵育液中孵育后，在2 mmol/L的K3[Fe (CN)6]的PBS溶液中的DPV曲线图。图4为噻虫啉检测工作曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做详细说明，实施例根据本实用新型的技术方案给出详细的实施方案和具体的操作过程。但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。实施例I修饰电化学电极及其制备参见图I和图2，一种用于噻虫啉检测的纳米复合物修饰电化学电极4，包括基底电极-直径为3 mm且表面打磨抛光的玻碳电极I，循环伏安法沉积于玻碳电极I外表面的纳米金膜2以及滴涂法修饰于纳米金膜2外表面的石墨烯/噻虫啉复合物膜3。所述电极的制作方法包括以下步骤I)玻碳电极处理直径为3 mm的玻碳电极I用分别用I. O Mm和O. 3 Mm的Al2O3粉乳液打磨抛光后，分别在乙醇和水中各超声清洗3 min ；2)纳米金沉积清洗后的玻碳电极I用电化学方法沉积金纳米粒子，于100 mg/L的HAuCl4溶液中，在-O. 2 V电势下恒电位扫描60 S，沉积得到纳米金膜2 ；3)石墨烯悬浮液的配制准确称取5 g石墨烯样品于2 ml水中，超声分散I h,制得石墨烯悬浮液；4)电极表面修饰将4 uL石墨烯悬浮液与2 uL浓度为O. 2 mg/mL的噻虫啉溶液混合，滴涂于步骤2)制得的电极表面，40 °C下烘干30 min，修饰得到石墨烯/噻虫啉复合物膜3 ；5)非特异性的活性位点封闭表面修饰后的电极于37 1下浸泡在5%的BSA溶液中30 min,以封闭剩余的活性位点，制得所述的电化学电极4。实施例2噻虫啉检测工作曲线绘制将修饰好的电极浸入总体积为50 μ 的含有不同浓度的游离噻虫啉，和效价浓度为I :6400的噻虫啉的单克隆抗体的磷酸缓冲溶液中，在37 °C孵育40 min，用磷酸缓冲溶液冲洗后于2 mmol/L的K3Fe (CN) 6溶液中进行差分脉冲伏安(DPV)扫描。实验结果显示，随着噻虫啉在孵育液中浓度的增加，DPV峰电流增大。工作曲线的绘制在不同的噻虫啉浓度下，纳米复合物修饰电化学电极浸入含有 K3[Fe (CN)6]的PBS缓冲液得DPV图。如图3和图4，随着噻虫啉浓度在孵育液中的增加，DPV峰电流增大。也就是说，游离的噻虫啉浓度越高，固定在电极上的噻虫啉分子结合的抗体越少。定义在只含有噻虫啉抗体的孵育液中孵育的修饰电极的DPV峰电流为Itl，孵育后的修饰电极的DPV峰电流为Ix，并计算Λ I=Ix -I0,以Λ I对噻虫啉浓度(C)作图可得到线性曲线。噻虫啉浓度在范围内10-5000 ng/mL与Λ I成正比，斜率O. 00174，线性相关系数为O. 98226。以大于噪音信号3倍的电流信号对应的浓度为最低检出限，重复5次以上实验得出，上述方法的最低检测限为O. 5 ng/mL。实施例3西红柿样品中加标噻虫啉的测定I)西红柿样品的处理称取2±0. 0050 g西红柿匀浆于到10 mL的样品管中，力口入噻虫啉标准液，和3 mL乙腈,混合物超声振荡30 min,于2000 r/m下离心10 min,将上清液转移至氮吹管中。提取物在氮吹条件下于50 1温度下浓缩蒸发，浓缩物加入I mL的PH为7. 4磷酸缓冲溶液溶解后用于电化学分析。2)西红柿实际样品中加标噻虫啉的测定分别取等量的不同西红柿提取液样品，和噻虫啉抗体溶液及磷酸缓冲溶液混合配成孵育液，使得总体积为50 μ ，且噻虫啉单抗体浓度均相等，将修饰好的电极进入孵育液中，在37 °C孵育25 min，用磷酸缓冲溶液冲洗后于2 mmol/L的K3Fe (CN)6溶液中进行差分脉冲伏安(DPV)扫描。空白样品的峰电流为Itl,其他样品的峰电流Ix，并计算Λ I=Ix -Itl,查工作曲线得到噻虫啉浓度，回收率结果如表I。表I检测加标西红柿中的噻虫啉浓度的回收率
权利要求1.一种用于噻虫啉检测的修饰电化学电极(4)，包括基底电极(1)，其特征在于，所述的基底电极(I)外表面沉积一层纳米金膜(2 )，纳米金膜(2 )外表面修饰一层石墨烯/噻虫啉复合物膜(3)。
2.根据权利要求I所述的修饰电化学电极(4)，其特征在于，所述基底电极(I)是玻碳电极。
3.根据权利要求2所述的修饰电化学电极(4)，其特征在于，所述的玻碳电极的直径为3 mm且表面打磨抛光。
4.根据权利要求I所述的修饰电化学电极(4)，其特征在于，所述的纳米金膜(2)采用循环伏安法沉积在所述的基底电极(I)外表面。
5.根据权利要求I所述的修饰电化学电极(4)，其特征在于，所述的石墨烯/噻虫啉复合物膜(3 )采用滴涂法修饰在纳米金膜(2 )外表面。
专利摘要本实用新型公开了一种用于检测噻虫啉的纳米复合物修饰电化学电极，包括基底电极，沉积于基底电极外表面的纳米金膜及修饰于纳米金膜外表面的石墨烯/噻虫啉复合物膜。本实用新型提供的修饰修饰电化学电极灵敏度高，稳定性好，能够现场快速检测噻虫啉。
文档编号G01N27/30GK202770803SQ201220231240
公开日2013年3月6日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者赵波, 邵科峰, 陈昌云, 王正武, 张芹, 吴珺 申请人:南京师范大学, 无锡鲲腾检测科技有限公司