[发明专利]一种基于磁性材料快速检测青霉素钠的电化学方法

说明书

本发明公开了一种基于磁性材料快速检测青霉素钠的电化学方法,特点是吸附了青霉素酶的磁性介孔空心碳（MHM）微球通过磁性吸引作用固载到磁性玻碳电极上，其制备方法包括：MHM的制备；MHM对青霉素酶的吸附；工作电极的制备；使用差分脉冲伏安法检测。将工作电极浸入含0.5 mg/mL氧化苏木精的不同浓度的青霉素钠待测样品中，根据电流值与青霉素钠浓度的定量关系,确定待测样品中青霉素钠的浓度。本发明的优点在于吸附酶的材料具有磁性，吸附酶后可用磁铁分离，操作简单；与磁性玻碳电极通过吸引作用固载，减少交联剂的干扰；所制备的传感器酶吸附量大、检测范围广、灵敏度高且检测速度快，为青霉素钠的检测提供了一种具有良好发展前景的技术。

技术领域：

本发明涉及一种基于磁性材料快速检测青霉素钠的电化学方法，特别涉及一种基于磁性介孔空心碳微球吸附青霉素酶用于检测青霉素钠的电化学传感器的制备。

背景技术：

青霉素钠是一种β-内酰胺类抗生素，因其具有较强的抑菌活性、低毒性和副作用而被广泛应用于治疗牛乳腺炎和预防细菌感染。近年来，为了提高奶牛的生长速度和预防感染性疾病，抗生素被过量使用，经常会导致生物组织中青霉素钠的大量残留,特别是在食品中会对人类造成潜在的危害。抗生素残留可能增加抗生素耐药性和毒理效应的可能性，并给环境带来很多危害。目前，虽然食品中抗生素残留已受到广泛关注，但由于检测方法的不完善，我国畜产品中抗生素残留检测仍存在着诸多问题，因此寻求一种快速精确的检测方法就显得极为重要。

目前,有关青霉素检测的主要方法，包括高效液相色谱(HPLC)、高效液相色谱-质谱(HPLC-MS/MS)、高效液相色谱-紫外光谱(HPLC-UV)、液相色谱-质谱(LC-MS)、酶联免疫吸附试验(ELISA)和微生物法。然而，在实际应用中，这些方法都有其局限性，如方法复杂、成本高、仪器昂贵等限制了其推广。此外，复杂的设备和熟练的人员通常是样品分析必不可少的。与以上的检测分析方法相比本发明制备的传感器具有较大的酶吸附量使其具有高的的灵敏性、准确性和较大的检测范围，且易操作、成本低检测速度快等优点，是一种新型的快速检测技术。

磁性介孔空心碳微球作为酶吸附材料具有独特的纳米结构、高比表面积和磁性，在快速提取和富集复杂生物样品中具有很大的潜力。由于其独特的空间结构和高的比表面积使其具有更大的青霉素酶的吸附量，进而增大催化电流,提高检测的灵敏度。此外青霉素酶与磁性介孔空心碳微球吸附后可用磁铁将其从溶液中分离，避免了离心分离操作步骤，同时磁性介孔空心碳微球良好的磁性可以和磁性玻碳电极通过磁性吸引进行固载，避免使用交联剂对电流信号产生的干扰。磁性介孔空心碳微球还具有良好的回收性，方便清洗可以重复使用多次。磁性介孔空心碳微球因其具有化学耐久性、独特的磁响应、高的分离效率和操作方便等优点特性,使其在电化学生物传感器的制备中具有良好的应用前景。

苏木精电信号传递载体是一种具有一定的电活性和选择性的天然物质，在碱性溶液中以氧化苏木精的形式存在。青霉素酶与青霉素钠发生水解反应生成青霉噻唑酸，青霉噻唑酸是一种强酸，该酸电离出H⁺。随着溶液中H⁺浓度的增加，氧化苏木精发生还原反应，生成苏木精，从而产生变化的电信号进而实现对青霉素钠的快速灵敏检测。

发明内容：

本发明的目的是为了解决现有抗生素检测技术的不足而提供的一种检测速度快、准确性和灵敏度高且易于操作的用于检测青霉素钠的电化学方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种用于检测青霉素钠快速检测的电化学生物传感器,包括对电极、参比电极和工作电极,所述的对电极为铂丝电极,所述的参比电极为氯化银电极,所述的工作电极为磁性介孔空心碳微球和青霉素酶共同修饰的磁性玻碳电极。

本发明提供的检测青霉素钠的电化学方法，其方法如下所述：