基于与二茂铁竞争进入β-环糊精的薄荷醇的电化学检测方法

本发明属于生物，具体涉及基于与二茂铁竞争进入β-环糊精的薄荷醇的电化学检测方法。

背景技术：

1、薄荷醇(menthol)，是一种萜类有机化合物，化学式为c10h20o。薄荷醇一般有两种异构体(d型和l型)，天然的薄荷醇主要为左旋异构体(l-薄荷醇)。薄荷醇可用作香烟添加剂、牙膏、糖果等的赋香剂。在医药上用作刺激药，有清凉止痒作用。在香烟的制作过程中，添加薄荷醇，可以缓解香烟燃烧，烟雾引起的咽喉刺激。另外薄荷醇在点燃后也有扩张支气管的作用，继而可以减轻香烟燃烧时给人们带来的呛感。

2、作为一种常见的添加剂，薄荷醇的含量检测受到了人们的重视。目前的检测方法主要有质谱法、石英晶体微天平等，制样复杂，对机器操作要求高。同时所得的检测范围也较小，灵敏度不足以满足需求。

3、而薄荷醇因缺少主要官能团而导致检测困难，因此，目前亟待一种专门针对薄荷醇且能克服以上问题的简单且灵敏度高的的电化学检测方法。

技术实现思路

1、发明目的：本发明所要解决的技术问题是利用二茂铁的电化学活性和它与薄荷醇进入环糊精的竞争作用来间接测定薄荷醇的浓度，克服了薄荷醇因缺少主要官能团而导致的检测困难的问题，从而提出了一种方法简单、检测灵敏度高的基于与二茂铁竞争进入环糊精的薄荷醇的电化学检测方法。

2、技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了基于与二茂铁竞争进入β-环糊精的薄荷醇的电化学检测方法，包括以下步骤：

3、1)将硅酸乙酯、(3-溴丙基)三甲氧基硅烷与三乙胺在水和乙醇的混合溶液中反应得到沉淀，然后将沉淀干燥，得到带溴基团的二氧化硅微球；

4、2)将二氧化硅微球与n，n-二甲基氨基甲基二茂铁在二氯甲烷溶液中反应，用无水乙醇洗涤沉淀，再将沉淀干燥得到带二茂铁基团的二氧化硅微球；

5、3)将所得到的带二茂铁基团的二氧化硅微球溶于水，超声，然后与β-环糊精水溶液混合，在室温下静置后离心，干燥所得沉淀溶于水中制得sio2-fc—cd水溶液；

6、4)将所制得的sio2-fc—cd水溶液修饰于波碳电极表面，得到电化学信号，滴上不同浓度的薄荷醇溶液，得到不同的电化学信号强度，建立电化学信号强度与薄荷醇溶液浓度之间的关系曲线；

7、5)将所制得的si02-fc—cd水溶液修饰于波碳电极表面，滴加待测的目标薄荷醇溶液，根据步骤4)的关系曲线上得到的电化学信号强度得到该待测目标薄荷醇的浓度。

8、其中，步骤1)中所述的硅酸乙酯与(3-溴丙基)三甲氧基硅烷质量比为5∶2，所述三乙胺、水和乙醇的体积比为0.2∶15∶15。

9、其中，步骤2)中所述的n，n-二甲基氨基甲基二茂铁与二氯甲烷溶液质量体积比为35∶30mg/ml。

10、其中，步骤3)中所述的β-环糊精水溶液浓度为200mg/ml，所述的sio2-fc—cd水溶液的浓度为2mg/ml。

11、其中，步骤4)中所述的薄荷醇浓度为102-107nm。

12、其中，步骤4)和步骤5)中的反应溶液的ph为7。

13、本
技术实现要素：
所述的基于与二茂铁竞争进入β-环糊精的薄荷醇的电化学检测分析方法在食品或其他含有薄荷醇的产品检测领域中的应用。

14、其中，所述薄荷醇浓度为102-107nm，所述电化学检测所用电解液为0.1m的kcl的溶液。

15、其中，所述食品包括白糖，其他含有薄荷醇的产品包括精油。

16、所述电化学检测分析方法具体包括以下步骤：1)将硅酸乙酯、(3-溴丙基)三甲氧基硅烷与三乙胺在水和乙醇的混合溶液中反应12小时，反应温度为80℃，然后将沉淀在60℃下干燥24小时，得到带溴基团的二氧化硅微球；

17、2)将二氧化硅微球与n，n-二甲基氨基甲基二茂铁在二氯甲烷溶液中反应24小时，反应温度为85℃，用无水乙醇洗涤沉淀三次，再将沉淀在60℃下干燥24小时；

18、3)将所得到的带二茂铁基团的二氧化硅微球溶于水，超声。然后与β-环糊精水溶液混合，在室温下静置1小时后离心，在60℃下干燥所得沉淀制得材料；

19、4)将所制得的材料sio2-fc-cd修饰于波碳电极表面，得到较低的电化学信号，滴上不同浓度的薄荷醇溶液，得到不同的电化学信号强度。

20、本发明还包括一种电化学材料，所述电化学材料是将合成的sio2-fc-cd修饰在波碳电极上。

21、其中，所述应用具体包括：将检测目标分子薄荷醇溶解于一定量的水溶液中，配制得到一系列不同浓度的薄荷醇溶液，将所制备得到的电化学材料利用三电极体系采用电化学方法检测薄荷醇，得到相应的浓度梯度变化曲线。用电化学工作站差分脉冲伏安法检测每一浓度目标物质的电化学信号强度，根据信号强度不同可以得到不同浓度对应的电化学信号，制得变化曲线，从而通过曲线上的电化学信号强度反映目标物质的浓度。检测结束后，将工作电极用三氧化二铝粉末打磨。每一浓度的目标分子平行操作检测3次，减少误差影响。

22、其中，所述目标分子薄荷醇浓度为102-107nm；所述的三电极体系为铂电极作对电极，银-氯化银电极作参比电极，波碳电极作为工作电极，所述电化学检测所用电解液为0.1m kcl的溶液。

23、有益效果：与现有技术相比，本发明具备以下优点：本发明原理简单、所用方法简单、实验周期短，无需任何大型仪器，实验成本低，检测相对灵敏，在相同条件下可以更方便快捷的检测出目标物质。本发明借助于二茂铁与薄荷醇对进入环糊精的竞争作用，采用电化学的方法对二茂铁的电化学信号变化进行检测从而间接检测薄荷醇的浓度。利用电化学方法检测的电信号响应，可实现更低浓度目标薄荷醇的检测，相比其他薄荷醇的检测方法，首次使用了差分脉冲伏安法检测薄荷醇，检测浓度范围更宽，检测限更低，灵敏度更高。本发明不需要借助昂贵精密仪器检测，检测方法简单易进行，极大地降低了薄荷醇的检测成本，具有灵敏度高、检测时间短等优点。

技术特征：

1.基于与二茂铁竞争进入β-环糊精的薄荷醇的电化学检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于与二茂铁竞争进入β-环糊精的薄荷醇的电化学检测方法，其特征在于，步骤1)中所述的硅酸乙酯与(3-溴丙基)三甲氧基硅烷质量比为5∶2，所述三乙胺、水和乙醇的体积比为0.2∶15∶15。

3.根据权利要求1所述的基于与二茂铁竞争进入β-环糊精的薄荷醇的电化学检测方法，其特征在于，步骤2)中所述的n，n-二甲基氨基甲基二茂铁与二氯甲烷溶液质量体积比为35∶30mg/ml。

4.根据权利要求1所述的基于与二茂铁竞争进入β-环糊精的薄荷醇的电化学检测方法，其特征在于，步骤3)中所述的β-环糊精水溶液浓度y200mg/ml，所述的sio2-fc-cd水溶液的浓度为2mg/ml。

5.根据权利要求1所述的基于与二茂铁竞争进入β-环糊精的薄荷醇的电化学检测方法，其特征在于，步骤4)中所述的薄荷醇浓度为102-107nm。

6.根据权利要求1所述的基于与二茂铁竞争进入β-环糊精的薄荷醇的电化学检测方法，其特征在于，步骤4)和步骤5)中的ph为7.0。

7.权利1-6任一项所述的基于与二茂铁竞争进入β-环糊精的薄荷醇的电化学检测分析方法在食品或其他含有薄荷醇的产品检测领域中的应用。

8.根据权利7所述的应用，其特征在于，所述薄荷醇浓度为102-107nm，所述电化学检测所用电解液为0.1m的kcl的溶液。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述食品包括白糖，其他含有薄荷醇的产品包括精油。

技术总结
本发明公开了基于与二茂铁竞争进入β‑环糊精的薄荷醇的电化学检测方法。具体包括以下步骤1)合成带溴基团的二氧化硅微球；2)在二氧化硅微球上结合二茂铁；3)基于电化学方法利用所制备的材料检测不同浓度的薄荷醇。运用薄荷醇与二茂铁进入环糊精的竞争反应和二茂铁的电化学活性间接检测薄荷醇，提高对薄荷醇的检测范围和达到更低的检测下限。此方法的创新点在于此前并没有运用电化学方法检测薄荷醇，本方法不需要借助精密昂贵的实验器材，没有严格复杂的实验处理过程。本发明的操作方法方便简单、灵敏度高。

技术研发人员：卫伟,王小丫,唐艳华,邵彤,刘松琴
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13