[发明专利]复合纳米修饰丝网印刷电极及检测伏马毒素B1的方法

说明书

技术领域

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种用复合纳米材料(碳纳米管与胶体金)修饰的丝网印刷电极及检测伏马毒素B1的方法。

背景技术

伏马毒素B1(Fumonisin B1，FB1)是串珠镰刀菌在一定湿度和温度条件下繁殖所产生的次级代谢产物，在全世界范围内分布广泛。1988年，Gelderblom等首次从串珠镰刀菌培养液中分离出伏马毒素。伏马毒素能够对玉米及其制品造成污染，而且在以谷物为原料的一些产品中如面条、啤酒、调味品，甚至在芦笋中也检测到了伏马毒素。据报道，伏马毒素与马脑白质软化症，猪的肺水肿症候群，大鼠肝癌等疾病有关。除上述疾病外，在南非的特兰斯凯地区和中国林县地区研究发现，食用伏马毒素污染的玉米制品与人类食道癌相关。串珠镰刀菌产生的毒素已经被国际癌症研究会(International Agency for Research on Cancer，IARC)划分到2B类--可能的人类致癌物。加入WTO之后，农产品及相关食品的国际贸易量日益增加，随之对进出口产品的生物安全性的要求也越来越高，为了保证这类产品的顺利上市和食用者的健康，出入境检疫、海关、生产企业、监督部门等部门迫切需要一种特异、快速、简便的伏马毒素检测方法。

电化学传感器是将感受的物理量、化学量等信息按一定规律转换成便于测量和传输的电信号的装置。它由固定化的生物敏感材料作为识别元件，经过理化换能器产生间断的或连续的信号，再由接受装置放大或直接收集处理。因为换能器产生的信号强度与被分析物浓度成比例，因此电化学传感器在一定程度上能精确定量被测物。

随着电化学检测方法的发展，利用纳米材料作为电极修饰物从而提高电子转移速度、放大检测信号、提高检测灵敏度，成为电化学传感器的重要领域。其中，多壁碳纳米管由于具有较大表面积、为电子转移提供良好通道、孔穴结构更能增强电子转移的特点，在电化学传感器的研究上广泛应用。而丝网印刷电极相比较普通玻碳电极而言，除了具有良好的电化学表现，还具有以下优势：1.三电极系统整合在体积较小的基板上；2.可抛弃式，无须再次研磨；3.可大量使用，利于大规模现场检测；4.可进行任意修饰，并保存较长时间。

关于伏马毒素的检测国内外已建立了多种方法。目前检测伏马毒素的方法主要为高效液相色谱法(HPLC)和酶联免疫吸附法(ELISA)。然而，由于伏马毒素本身既没有特异的紫外吸收基团，同时也没有荧光特性，但在一定条件下伏马毒素可同某些物质反应形成具有荧光的衍生物，因此荧光衍生剂和衍生方法的选择与HPLC检测伏马毒素的准确度和灵敏性有密切关系。此外该法需要对检测样品进行严格的预处理，还需要高效液相色谱仪等贵重仪器，同时要求有专业的操作人员，不利于现场常规检测使用。而ELISA方法虽然较HPLC简单，可以大批量检测，但是灵敏度有限，且不宜进行现场检测。本方法使用仪器体积小、重量轻，便于携带，适于现场检测，同时具有检测灵敏的特点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种复合纳米材料修饰丝网印刷电极及检测伏马毒素B1的方法。本方法使用多壁碳纳米管/胶体金/壳聚糖混合物作为电极的修饰系统，利用了多壁碳纳米管由于具有较大表面积，能为电子转移提供良好通道、孔穴结构从而能增强电子转移的特点以及胶体金由于具有球体结构，在附着在多壁碳纳米管上后有增强电子转移的特点，实现了有效放大检测信号，从而提高了检测伏马毒素B1的灵敏度。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及一种复合纳米修饰丝网印刷电极，所述丝网印刷电极的工作电极的工作区域涂覆有多壁碳纳米管-胶体金-壳聚糖混合物膜层。

优选的，所述胶体金为16～18nm。

本发明还涉及一种制备上述的复合纳米修饰丝网印刷电极的方法，包括如下步骤：

步骤一、将多壁碳纳米管活化，并制备胶体金，利用壳聚糖将多壁碳纳米管和胶体金混合均匀；

步骤二、将步骤一制得的混合物涂覆在丝网印刷电极的工作电极表面，37℃干燥成膜，即得。

优选的，步骤一中所述多壁碳纳米管活化方法具体为：5mg多壁碳纳米管溶于15ml体积比为1∶3的HNO₃和H₂SO₄混合而得的活化溶液中，超声30min后，9000rpm离心5min，去除上清后，加入超纯水洗涤，9000rpm离心5min，去除上清，合并残留物，60℃烘箱烘干，加入5ml水，配制成1mg/ml溶液，4℃贮存备用。