一种检测喜树碱分子印迹传感器的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种分子印迹传感器的制备方法及快速检测应用技术领域，特别涉及一种检测喜树碱分子印迹传感器的制备方法，具体是基于分子印迹特异性识别作用，用于检测药品、生物样品中的喜树碱。
【背景技术】
[0002]喜树碱是一种植物抗癌药物，从中国中南、西南分布的喜树中提取得到。1976年中国化学家高怡生等合成消旋喜树碱成功。喜树碱对肠胃道和头颈部癌等有较好的疗效，但对少数病人有尿血的副作用。I O-轻基喜树碱的抗癌活性超过喜树碱，对肝癌和头颈部癌也有明显疗效，而且副作用较少。喜树碱一般从喜树的根、茎、皮和种子中提取得到。但是由于喜树中除了喜树碱以外还含有其它多种组分，导致喜树碱提取分离、测定的困难，因此，找到一种选择性好、灵敏度高、操作简便使用的检测喜树碱的方法十分重要。传统检测喜树碱的方法主要有高效液相色谱、液相色谱-质谱法、荧光光度法等，色谱法的准确度受到一定限制、而且仪器比较贵需要专业人员操作，也限制了其应用。荧光光法检测干扰的因素比较多，准确度难以保证，费时。
[0003]分子印迹技术是当前开发具有分子识别功能的高选择性材料的主要方法之一，它是通过在模板分子周围形成一个高度交联的刚性高分子，除去模板分子后在分子印迹聚合物的网络结构中留下具有结合能力的识别位点，对模板分子表现出高选择识别性能的一种技术。这项技术以其构效预定性和特异识别性越来越受到人们的关注，已经成功用于固相萃取或微固相萃取，亲和色谱或毛细管电泳及传感器等领域。
[0004]依据此技术制备的分子印迹传感器，应用于药物分析、环境保护及生命科学研究中起着十分重要的作用。将功能分子以适当方式修饰到电极上，制备选择性好、灵敏度高、有一定使用寿命可再生的电化学传感器成为分析科学工作者努力探索的课题。但是传统的印迹方法所制备的印迹膜厚度难以控制，高交联度使得电子传递速度和响应慢、检测下限高而且再生和可逆性差，影响分子印迹技术在电化学传感器中的应用。因此，建立一种灵敏、快速、简便、特异性高、重复性好经济使用的检测方法，对研究人员、生产企业、质控人员、进出口商检、政府管理部门等的迫切需要的，对食品、药品、环境安全中的喜树碱含量准确定量测定十分必要，对于喜树碱生产和药理研究也具有重要的意义。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明的目的是将分子印迹与电化学传感器相结合，提供了一种检测喜树碱分子印迹传感器的制备方法，主要是以喜树碱为模板，在玻碳电极表面通过γ —甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、石墨烯及纳米金粒子之间的电化学作用而制备的分子印迹传感器。
[0007]仪器与试剂
CHI660B电化学工作站(上海辰华仪器公司)，实验采用三电极体系:铂丝电极为辅助电极，Ag/AgCl为参比电极(SCE)，玻碳电极(GCE)为工作电极;KQ-250E型超声波清洗器(坤峰超声仪器有限公司)。
[0008]石墨烯；γ —甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、无水乙醇;三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，Ν，Ν-二甲基甲酰胺(DMF);氯金酸；喜树碱;丙烯酸；偶氮二异庚腈，磷酸缓冲溶液。
[0009]本发明的目的通过如下技术方案实现。
[0010]—种检测喜树碱分子印迹传感器的制备方法，其特征在于，该方法具有以下工艺步骤:
(1)玻碳电极预处理:将玻碳电极依次用0.1ymAl2O3粉末进行表面抛光，然后用高纯水超声清洗，用氮气吹干，将玻碳电极放入含γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷质量百分浓度为10?15%的乙醇溶液中，温度升至45 ± 2°C，浸泡10?12 h，取出用无水乙醇充分洗涤，用氮气吹干，即得预处理玻碳电极；
(2)氧化石墨的制备:在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，浓硫酸:50?60%，石墨烯:3-8%，高锰酸钾:1.0~5%，超声分散20?30min，再加入32?42%去离子水，各组分含量之和为百分之百，温度升至65±2°C搅拌反应8?10 h，冷却至室温，过滤，用去离子水反复洗涤至滤液为中性，真空干燥，得到氧化石墨烯；
(3)印迹溶胶的制备:在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，N，N-二甲基甲酰胺:70?80%，氧化石墨烯:2~5%，丙烯酸:8?18%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:4?12%，偶氮二异庚腈:0.5-2.0%，氯金酸:0.1-1.0%，搅拌30?40 min，再加入喜树碱:0.I?I.0%，各组分含量之和为百分之百，温度升至60±2°C搅拌反应4?6 h，即得印迹溶胶；
(4)喜树碱分子印迹传感器的制备方法:取步骤(3)的印迹溶胶于1yL滴加到步骤(I)制备的预处理玻碳电极上，置于红外灯下，挥发干溶剂后，将其用乙醇与乙酸(体积比为乙醇:乙酸为8:1)混合溶液浸泡6?8h，除去电极上的模板分子，即得喜树碱分子印迹传感器。
[0011]本发明的优点及效果是:
本发明将溶胶-凝胶印迹技术、石墨烯、纳米金粒子、层层自组装法和滴涂法相结合，在玻碳电极表面成功地研制了一种具有特异选择性的印迹电化学传感器。通过与无石墨烯和纳米金修饰的分子印迹电极那个的响应进行比较，本申请制备的喜树碱分子印迹传感器的响应大大提高。该印迹传感器对喜树碱表现出较高的亲和性和选择性，响应电流与喜树碱的浓度在1.0 X 10—7?7.0 X 10—5mol/L范围内呈良好的线性关系，检测限为I.42 X 10—VoI/L将本发明制备的喜树碱分子印迹传感器成功用于药品、生物样品中喜树碱的检测中，回收率在96.12?104.8%之间，因此本发明制备的分子印迹传感器可广泛应用于化工、生物医药、食品、环保检测等相关领域。
【具体实施方式】
[0012]实施例1
(I)玻碳电极预处理:将玻碳电极依次用0.1ymAl2O3粉末进行表面抛光，然后用高纯水超声清洗，用氮气吹干，将玻碳电极放入含γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷质量百分浓度为12%的乙醇溶液中，温度升至45 ± 2°C，浸泡11 h，取出用无水乙醇充分洗涤，用氮气吹干，即得预处理玻碳电极； (2)氧化石墨的制备:在反应器中，分别加入，浓硫酸:30mL，石墨烯:5g，高锰酸钾:3g，超声分散25min，再加入去离子水:37mL，温度升至65 ± 2°C搅拌反应9 h，冷却至室温，过滤，用去离子水反复洗涤至滤液为中性，真空干燥，得到氧化石墨烯；
(3 )印迹溶胶的制备:在反应器中，分别加入，N，N-二甲基甲酰胺:7.9mL，氧化石墨烯:0.3g，丙烯酸:1.0g，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:1.0g，偶氮二异庚腈:0.lg，氯金酸:0.05g，搅拌35 min，再加入喜树碱:0.05g，温度升至60 土 2°C搅拌反应5 h，即得印迹溶胶；
(4)喜树碱分子印迹传感器的制备方法:取步骤(3)的印迹溶胶于1yL滴加到步骤(I)制备的预处理玻碳电极上，置于红外灯下，挥发干溶剂后，将其用乙醇与盐酸(体积比为乙醇:乙酸为8:1)混合溶液浸泡7h，除去电极上的模板分子，即得喜树碱分子印迹传感器。
[0013]实施例2
(1)玻碳电极预处理:将玻碳电极依次用0.1ymAl2O3粉末进行表面抛光，然后用高纯水超声清洗，用氮气吹干，将玻碳电极放入含γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷质量百分浓度为10%的乙醇溶液中，温度升至45 ± 2 °C，浸泡1h，取出用无水乙醇充分洗涤，用氮气吹干，即得预处理玻碳电极；
(2)氧化石墨的制备:在反应器中，分别加入，浓硫酸:27mL，石墨烯:Sg，高锰酸钾:2g，超声分散20min，再加入去离子水:40mL，温度升至65 ± 2 °C搅拌反应8 h，冷却至室温，过滤，用去离子水反复洗涤至滤液为中性，真空干燥，得到氧化石墨烯；
(3 )印迹溶胶的制备:在反应器中，分别加入，N，N-二甲基甲酰胺:7.4mL，氧化石墨烯:0.5g，丙烯酸:1.Sg，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:0.5g，偶氮二异庚腈:0.05g，氯金酸:0.07g，搅拌30 min，再加入喜树碱:0.08g，温度升至60 土 2°C搅拌反应4 h，即得印迹溶胶；
(4)喜树碱分子印迹传感器的制备方法:取步骤(3)的印迹溶胶于1yL滴加到步骤(I)制备的预处理玻碳电极上，置于红外灯下，挥发干溶剂后，将其用乙醇与盐酸(体积比为乙醇:乙酸为8:1)混合溶液浸泡6h，除去电极上的模板分子，即得喜树碱分子印迹传感器。
[0014]实施例3
(1)玻碳电极预处理:将玻碳电极依次用0.1ymAl2O3粉末进行