同時檢測四種硝基呋喃類藥物多通道印刷電極免疫傳感器的製作方法

2023-12-08 20:30:56 1

專利名稱：同時檢測四種硝基呋喃類藥物多通道印刷電極免疫傳感器的製作方法
技術領域：
同時檢測四種硝基呋喃類藥物多通道印刷電極免疫傳感器技術領域[0001]本實用新型提供一種同時檢測四種硝基呋喃類藥物多通道印刷電極免疫傳感器。 具體涉及將離子液體和導電聚合物摻雜於印刷電極的製作材料中，實現一次性同時檢測四種硝基呋喃類藥物。屬於新型功能材料、生物傳感和環境監測技術領域。
背景技術：
[0002]硝基呋喃類藥物是一類廣效性抗菌劑，包括呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃西林和呋喃妥因四種類型。因其價格較低廉，廣泛用於畜禽及水產養殖中，用於治療由大腸桿菌或沙門式桿菌所引起之腸炎，養殖魚的疥瘡、赤鰭病、潰瘍病等。由於長時間或大劑量食入硝基呋喃類抗菌劑會對人體產生很強的毒性，甚至會導致畸胎、癌變。因此歐盟、美國、日本、韓國等國家嚴格限制硝基呋喃類抗菌劑在食用的畜禽及水產動物中使用，並嚴格執行對進口的食用魚、蝦及禽類進行硝基呋喃的殘留檢測。在我國，硝基呋喃類藥物中呋喃唑酮也是農業部禁用抗菌素類藥物之一，我國對其他的硝基呋喃類藥物的用量也有著嚴格的控制。因此， 建立一種靈敏度高、特異性好、簡便快速的檢測硝基呋喃類藥物方法意義重大。[0003]目前用於檢測硝基呋喃類藥物的方法主要有液相色譜-紫外檢測器法、高效液相色譜-質譜聯用法以及酶聯免疫分析法。但這些方法都存在著許多需要改進的地方。[0004]( I)液相色譜-紫外檢測器法對樣品的預處理要求很高。這種方法對於現今各國對硝基呋喃殘留的檢測限量(<1. 0μ g/kg)來說，還未達到要求。[0005](2)高效液相色譜-質譜聯用法是國家標準中規定的對動物源性食品中硝基呋喃類藥物殘留量的檢測方法。其檢測限較低，但樣品的前期處理複雜，方法所需檢測儀器昂貴，對操作人員要求較高。[0006](3)酶聯免疫分析法具有靈敏度高、特異性強等特點，但需要對樣品進行溶劑萃取和提純等如處理，且精確度不聞。[0007]為了解決上述問題，本實用新型設計了一種同時檢測四種硝基呋喃類藥物多通道印刷電極免疫傳感 器。[0008]本實用新型使用印刷電極構建的免疫傳感器測定硝基呋喃類藥物，與其它檢測方法相比，具有靈敏度高，特異性好，成本低廉、快速方便等優勢，可實現一次性同時檢測四種不同的硝基呋喃類藥物。實用新型內容[0009]本實用新型所採用的技術方案是[0010]一種同時檢測四種硝基呋喃類藥物多通道印刷電極免疫傳感器，其特徵在於包括PET基板，PET基板上設置有四個摻合型導電碳油墨製成的圓形工作電極、一個導電碳油墨製成的方形輔助電極和一個Ag/AgCl油墨製成的矩形參比電極；在每個工作電極的表面上設有殼聚糖溶液層和四種硝基呋喃類藥物的抗體層；工作電極、參比電極和輔助電極與相應的電極觸點相連，PET電極基板上覆蓋有絕緣有機塗層使工作電極區域形成一圓形電解池凹槽。[0011]摻合型導電碳油墨包括導電聚合物、離子液體和導電碳油墨，所述導電聚合物為 聚吡咯納米線。[0012]所述離子液體為1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。[0013]所述四種類型的硝基呋喃類藥物為呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃西林和呋喃妥因。[0014]所述多通道印刷電極免疫傳感器用於呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃西林和呋喃妥因 的同時檢測。[0015]聚吡咯納米線是一種導電聚合物，有易合成、表面效應好、化學特異高等優點，聚 吡咯納米管摻入印刷電極中有助於增強電極表面的定嚮導電性，是製備印刷電極的理想傳 感材料。[0016]1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽屬於咪唑鹽類離子液體，其為粘度較大的有機液 體，具有良好的導電性和溶解性，可以有效地將碳油墨和聚苯胺納米管粘合在一起形成均 一的界面，填充油墨中石墨片層之間的空隙，從而增加了導電性。[0017]本實用新型與現有技術相比，具備以下優勢。[0018](I)本實用新型採用離子液體和導電聚合物作為印刷電極的製作材料，增強了電 子的傳遞效率，顯著提高了傳感器的檢測靈敏度。[0019](2)本實用新型的印刷電極具有製備簡單、加工方便和成本低的特點。[0020](3)本實用新型將免疫技術用於傳感器的製備中，使傳感器具有高的特異性。[0021](4)本實用新型製備的多通道免疫傳感器檢測方法簡單，實現了一次性同時快速 檢測四種硝基呋喃類藥物，顯著提高了檢測效率，易於商品化。


[0022]圖1是絲網印刷電極示意圖。[0023]標號說明1. PET基板，2.工作電極A，3.工作電極B，4.工作電極C，5.工作電 極D，6.輔助電極，7.參比電極，8.電極觸點，9.絕緣有機塗層，10.電解池凹槽。
具體實施方式
[0024]
以下結合附圖和實施例進一步說明本實用新型。[0025]實施例一[0026]一種同時檢測四種硝基呋喃類藥物多通道印刷電極免疫傳感器，包括PET基板1， PET基板I上設置有四個摻合型導電碳油墨製成的圓形工作電極即工作電極A2，工作電極 B3,工作電極C4,工作電極D5、一個導電碳油墨製成的方形輔助電極6和一個Ag/AgCl油墨 製成的矩形參比電極7 ;在每個工作電極的表面上設有殼聚糖溶液層和四種硝基呋喃類藥 物的抗體層；工作電極、參比電極7和輔助電極6與相應的電極觸點8相連，PET電極基板 I上覆蓋有絕緣有機塗層9使工作電極區域形成一圓形電解池凹槽10。[0027]摻合型導電碳油墨包括導電聚合物、離子液體和導電碳油墨，所述導電聚合物為 聚吡咯納米線。所述離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。所述四種類型的硝基 呋喃類藥物為呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃西林和呋喃妥因。[0028]所述多通道印刷電極免疫傳感器用於呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃西林和呋喃妥因的同時檢測。[0029]本實施例中，聚吡咯納米線是一種導電聚合物，有易合成、表面效應好、化學特異高等優點，聚吡咯納米管摻入印刷電極中有助於增強電極表面的定嚮導電性，是製備印刷電極的理想傳感材料。[0030][0029]本實施例中，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽屬於咪唑鹽類離子液體，其為粘度較大的有機液體，具有良好的導電性和溶解性，可以有效地將碳油墨和聚苯胺納米管粘合在一起形成均一的界面，填充油墨中石墨片層之間的空隙，從而增加了導電性。[0031]所述的同時檢測四種硝基呋喃類藥物多通道印刷電極免疫傳感器的製備，結合圖1，步驟如下。[0032](I)清洗PET基板I，乾燥後在基板上印刷摻雜有導聚吡咯納米線和1-丁基_3甲基咪唑六氟磷酸鹽的導電碳油墨，製成圓形工作電極2、3、4、5，常溫乾燥。[0033](2)在工作電極2、3、4、5上均勻塗覆一層殼聚糖溶液，常溫乾燥。[0034](3)在基板上印刷導電碳油墨，製成方形輔助電極6，常溫乾燥。[0035](4)在基板上印刷Ag/AgCl，製成矩形參比電極7，常溫乾燥。[0036](5)各電極與相應觸點8用銀漿連接，常溫乾燥。[0037](6)在基板上印刷絕緣漿形成絕緣有機塗層9，將導線覆蓋，乾燥後，再印刷一層絕緣漿，在工作電極區域形成一個圓形電解池凹槽10，製成絲網印刷電極，乾燥保存。[0038](7)將絲網印刷電極在含有O.1 mol/L氯化鉀的磷酸鹽緩衝溶液中在+1. 7 V下電化學處理5 min,晾乾備用。·[0039](8)在所述的製備的絲網印刷電極的4個工作電極區域分別滴塗4 μ L濃度為 10 μ g/mL的呋喃唑酮抗體、呋喃它酮抗體、呋喃西林抗體和呋喃妥因抗體溶液，4 ° C冰箱中保存至乾燥。[0040](9)在步驟(8)得到的4個工作電極表面滴塗3μ L質量分數為1% BSA，用於封閉非特異性活性位點，4° C冰箱中保存至乾燥；超純水清洗，晾乾成膜，將其保存在4 ° C的冰箱中，本實用新型傳感器製備完成。[0041]實施例二[0042]本實用新型製備的同時檢測四種硝基呋喃類藥物多通道印刷電極免疫傳感器，用於檢測四種硝基呋喃類藥物，包括如下步驟。[0043]( I)在上述製備的本實用新型傳感器的工作電極表面，滴塗4 μ L —定濃度梯度的呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃西林和呋喃妥因的標準溶液，4° C冰箱中保存至乾燥。[0044](2)在電解池凹槽中滴塗200 μ L濃度為5mmol/L鐵氰化鉀溶液，將本實用新型傳感器與電化學工作站連接，利用循環伏安法製作四種硝基呋喃類藥物的工作曲線。[0045]( 3)用被檢測的樣品溶液代替呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃西林和呋喃妥因的標準溶液，按照步驟(2)檢測樣品中四種硝基呋喃類藥物的含量。
權利要求1.一種同時檢測四種硝基呋喃類藥物多通道印刷電極免疫傳感器，其特徵在於包括 PET基板，PET基板上設置有四個摻合型導電碳油墨製成的圓形工作電極、一個導電碳油墨製成的方形輔助電極和一個Ag/AgCl油墨製成的矩形參比電極；在每個工作電極的表面上設有殼聚糖溶液層和四種硝基呋喃類藥物的抗體層；工作電極、參比電極和輔助電極與相應的電極觸點相連，PET電極基板上覆蓋有絕緣有機塗層使工作電極區域形成一圓形電解池凹槽。
專利摘要本實用新型涉及一種同時檢測四種硝基呋喃類藥物多通道印刷電極免疫傳感器。該傳感器的印刷電極是在聚對苯二甲酸二乙酯電極基板上依次印刷工作電極，輔助電極和參比電極。其中，用摻雜導電聚合物和離子液體的導電碳油墨印製四個圓形工作電極；導電碳油墨印製方形輔助電極；Ag/AgCl油墨印製矩形參比電極，乾燥後，在每個工作電極的表面均勻塗布殼聚糖溶液，再滴塗四種類型的硝基呋喃類藥物中的一種抗體，該印刷電極在導電碳油墨裡摻雜了聚吡咯納米線、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽等功能材料，顯著提高了傳感器的檢測靈敏度，結合免疫反應的高特異性，製備了一種成本低、特異性好、靈敏度高、簡單快速地一次性同時檢測四種硝基呋喃類藥物的傳感器。
文檔編號G01N33/53GK202854090SQ20122039041
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月8日 優先權日2012年8月8日
發明者魏琴, 於海琴, 張瀟月, 杜斌, 吳丹, 張勇, 李賀, 王曉東, 劉偉華, 朱寶存, 馬洪敏, 羅川南, 龐雪輝, 曹偉, 張永芳, 崔振濤 申請人:濟南大學