灵芝酸A分子印迹聚合物电化学传感器的制备及应用_黄桂珍.pdf

基金项目:福建省教育厅中青年项目(编号:J Z );福建省自然科学基金(编号:J )作者简介:黄桂珍(),女,闽西职业技术学院讲师,硕士.E m a i l:q q c o m收稿日期:改回日期:D O I:/j s p j x 文章编号 ()灵芝酸A分子印迹聚合物电化学传感器的制备及应用P r e p a r a t i o na n da n a l y t i c a l a p p l i c a t i o no fm o l e c u l a r l y i m p r i n t e dp o l y m e re l e c t r o c h e m i c a l s e n s o r f o r g a n o d e r i ca c i dA黄桂珍HU ANGG u i z h e n汪庆祥WANGQ i n g x i a n g陈金美CHENJ i n m e i詹峰萍ZHANF e n g p i n g魏岚WE IL a n郑婉榕ZHENG W a n r o n g(闽西职业技术学院,福建 龙岩 ;闽南师范大学化学化工与环境学院,福建 漳州 )(M i n x iV o c a t i o n a l&T e c h n i c a lC o l l e g e,L o n g y a n,F u j i a n ,C h i n a;C o l l e g eo fC h e m i s t r y,C h e m i c a lE n g i n e e r i n ga n dE n v i r o n m e n t,M i n n a nN o r m a lU n i v e r s i t y,Z h a n g z h o u,F u j i a n ,C h i n a)摘要:目的:建立一种简单、快速的灵芝酸A(GAA)分析方法.方法:以G AA为模板分子,以邻苯二胺为功能单体,在玻碳电极上采用循环伏安法电聚合制备能特异性识别G AA的分子印迹聚合物(M I P).采用红外光谱、扫描电镜、电化学方法对M I P的结构、形貌和电化学行为进行表征.以F e(C N)/为活性指示剂,考察传感器对G AA的分析性能.采用一步电聚合法可在电极表面制备多孔G AA分子印迹聚合物.结果:在p m o l/Lm o l/L范 围 内,F e(C N)/的 电 化 学 信 号 与G AA浓度对数呈良好的线性关系,检测限为 p m o l/L.灵 芝 粉 乙 醇 和 水 溶 解 液 中G AA测 定 值 分 别 为 n m o l/L和 p m o l/L.结论:该分子印迹电化学传感器可用于灵芝粉浸出液中G AA的快速、灵敏检测.关键词:分子印迹聚合物;电化学传感;灵芝酸A;邻苯二胺;灵芝粉A b s t r a c t:O b j e c t i v e:C o n s t r u c t i o no fas i m p l ea n dr a p i dm e t h o df o rt h ea n a l y s i so fg a n o d e r i ca c i d A(GAA)M e t h o d s:T h em o l e c u l a ri m p r i n t e d p o l y m e r(M I P)t h a t c a n s p e c i f i c a l l yr e c o g n i z eg a n o d e r i ca c i d A(GAA)w e r e p r e p a r e d b yc y c l i cv o l t a mm e t r i cd e p o s i t i o nu s i n gGAAa st e m p l a t em o l e c u l ea n do p h e n y l e n e d i a m i n e a s f u n c t i o n a l m o n o m e r T h e s t r u c t u r e,m o r p h o l o g y a n d e l e c t r o c h e m i c a l b e h a v i o r o fM I Pw e r ec h a r a c t e r i z e d b y i n f r a r e d s p e c t r o s c o p y,s c a n n i n g e l e c t r o nm i c r o s c o p ya n de l e c t r o c h e m i c a lm e t h o d s U s i n gF e(C N)/a s t h ea c t i v ei n d i c a t o r,t h ea n a l y t i c a lp e r f o r m a n c eo ft h es e n s o rf o rGAAw a s i n v e s t i g a t e d P o r o u sM I Pf o rGAAc a nb ep r e p a r e do n t h e e l e c t r o d e s u r f a c e b y o n e s t e p e l e c t r o p o l y m e r i z a t i o n R e s u l t s:T h er e s u l t so fq u a n t i t a t i v ea n a l y s i ss h o w e dt h a tt h ee l e c t r o c h e m i c a ls i g n a lo fF e(C N)/h a dag o o dl i n e a rr e l a t i o n s h i p w i t ht h el o g a r i t h m o f GAA c o n c e n t r a t i o ni nt h er a n g eo f p m o l/Lm o l/L,a n dt h ed e t e c t i o nl i m i tw a s p m o l/L T h em e a s u r e dv a l u e s o fGAAi ne t h a n o l a n dw a t e r s o l u b l es o l u t i o no fG a n o d e r m a l u c i d u mp o w d e rw e r e n m o l/La n d p m o l/L,r e s p e c t i v e l y C o n c l u s i o n:T h eM I P b a s e dGAAe l e c t r o c h e m i c a l s e n s o r c a nb eu s e df o r t h er a p i dd e t e r m i n a t i o no fGAAi ne x t r a c t s o l u t i o no fG a n o d e r m a l u c i d u mp o w d e r K e y w o r d s:m o l e c u l a r l y i m p r i n t e d p o l y m e r;e l e c t r o c h e m i c a ls e n s i n g;g a n o d e r i c a c i d A;O p h e n y l e n e d i a m i n e;g a n o d e r m al u c i d u mp o w d e r灵芝是一种具有抗肿瘤、调节免疫、防艾滋病病毒、抗氧化、延缓衰老等多种作用的药用真菌,其药理作用主要归因于灵芝中含有的多种三萜类化学成分和多糖等.灵芝酸A(GAA)作为灵芝的主要活性成分之一,表现出显著的抗肿瘤、护肝及抗癌作用,G AA含量直接影响灵芝的药用价值,因此建立一种简单、快速的GAA分析方法对评价灵芝品质具有重要意义.目前,G AA的检测方法有分光光度法、离子色谱法、高效液相色谱法 等.但上述方法存在操作繁琐、成本高昂及分析时间长等问题.相比之下,分子印F OO D&MA CH I N E R Y第 卷第期 总第 期|年月|迹聚合物(M I P)基传感技术具有选择性强、化学性质稳定、对环境的耐受性好和制备简单、造价低廉等优点.与电化学技术相结合得到分子印迹电化学传感器不仅操作简单、成 本 低 廉、选 择 性 较 好,而 且 能 获 得 高 的 灵 敏度 .M I P基电化学传感器目前已被广泛用于药物分子、环境污染物、生物分子 的检测.然而,截至目前,关于GAA的分子印迹电化学传感器的研究尚未见报道.邻苯二胺(O P D)易发生聚合反应,适用于一步电合成聚邻苯二胺超薄膜,并且在不添加交联剂和致孔剂的情况下即可与模板分子产生作用,是电化学传感器中实现非共价分子印迹最常用的单体之一,且具有选择性高和响应时间短的特点 .研究拟以O P D作为功能单体,采用一步电化学聚合法在玻碳电极表面制备一层能特异性识别G AA的M I P膜,用 于G AA的 快 速、灵 敏 检 测,为 灵 芝 粉 浸 出 液 中G AA检测及灵芝粉品质评价提供新的技术支持.材料与方法材料与试剂O P D和G AA:分析纯,上海源叶生物科技有限公司;木犀草素:分析纯,上海麦克林生化科技有限公司;绿原酸、盐酸多巴胺、冰醋酸和醋酸钠:分析纯,上海阿拉丁生化科技有限公司;试验用水均为去离子水.仪器与设备扫描 电 子 显 微 镜(S EM):S 型,日 本H i t a c h i公司;电化 学 工 作 站:CH I D型,上 海 辰 华 仪 器 有 限公司;超声 波 清 洗 器:K Q E型,上 海 超 声 仪 器 有 限公司;电子天平:A L C N型,奥豪斯仪器有限公司;恒温培养摇床:型,上海苏坤实业有限公司;傅里叶变换红外光谱仪(F T I R):N I C O L E T i S 型,美国赛默飞世尔科技公司;三电极系统:玻碳电极(G C E,直径mm)为工作电极,A g/A g C l为参比电极,铂柱电极为对电极,上海辰华仪器有限公司.试验方法前驱溶液的制备称取m g(mm o l)G AA和 m g(mm o l)O P D,加 入到 m L HA c N a A c(p H)缓冲 液 中,配 制 成 含 有 mm o l/L GAA和mm o l/LO P D的混合溶液.搅拌m i n后得到均匀溶液后,将混合溶液超声反应h,随后通入氮气 m i n以除去溶液中的氧气,得到M I P电聚合制备前驱液,密封备用.上述过程中不加入GAA模板分子,得到非印迹聚合物(N I P)制备前驱液,用于对照试验.M I P/G C E的 电 化 学 制 备首 先,将 玻 碳 电 极(G C E)依次在 m和m A lO粉浆中打磨,再用去离子水冲洗电极表面吸附的A lO颗粒,随后置于超纯水中超声m i n除去电极表面杂质,通氮气吹干,得到干净的基底G C E.将G C E置于M I P前驱液中,采用循环伏安法(C V)在V电位范围内扫描 圈.随后,将其转移到m o l/LN a OH中,在V电位窗口条件下扫描 圈,将电极上的模板分子、未聚合的物质以及其他杂质洗脱出来,最后用超纯水冲去M I P电极表面的N a OH以及剩余杂质,即制得M I P/G C E,烘干备用.相似地,将不含G AA的N I P前驱液替换M I P前驱液,采用相同电聚合和洗涤步骤制备N I P修饰电极(N I P/G C E).GAA在M I P/G C E的 吸 附 和 电 化 学 测 试将M I P/G C E浸入不同浓度的G AA溶液中,在