用分子印迹电化学修饰电极测定果实中赤霉素的方法

技术领域

本发明涉及一种用分子印迹电化学修饰电极测定果实中赤霉素的方法。

背景技术

分子印迹电化学传感器结合了分子印迹聚合物和电化学传感器两者的优 点，既表现出高度的特异性，又具有低成本、易于小型化、自动化、检出限高 和较长的使用寿命，且制备过程简单等特点，从而得到广泛应用。赤霉素是一 大类植物激素，作为大环内酯抗生素，美国、日本等国规定水果、蔬菜中赤霉 素(GA)最高残留限量为0.2μg/g。赤霉素的测定倍受人们的关注。目前，赤 霉素的测定主要采用高效液相色谱法、方波伏安法、荧光光度法、福林试剂光 度法和磷钼蓝光度法等。这些方法操作繁琐，且需使用大量有机溶剂。因此研 究对赤霉素残留具有高灵敏、高选择性的快速检测方法具有重要意义。

发明内容

本发明在于提供一种用分子印迹电化学修饰电极测定果实中赤霉素的方法。

构思如下：(1)用过量的多巴胺(DA)来标记赤霉素(GA)，得到多巴胺 标记的赤霉素(DA-GA)；(2)通过电聚合在电极表面修饰分子印迹膜，洗脱 得到可以特异性识别的分子印迹孔穴；(3)在孵化时，DA-GA进入到印迹膜上 具有特异性识别的分子印迹孔穴中。将已经孵化了DA-GA的修饰电极放入不同 浓度的GA标准溶液中进行竞争反应，通过测量修饰电极上的标记DA在亚甲基蓝 修饰电极上的电催化氧化电流，可以间接测定GA含量。

具体步骤为：

(1)多巴胺标记赤霉素：

取5.0×10^-4mol/L的赤霉素标准溶液0.4～0.6mL于具塞比色管中，加入0.01 mol/L的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)1～3mL，摇匀，静置5～15min，再加入 2.5×10^-3mol/L的多巴胺(DA)1～3mL，摇匀后加入0.01mol/L的1-(3-二甲氨 基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)1～3mL作为脱水缩合剂使赤霉素(GA) 与多巴胺(DA)进行脱水反应；反应15～25min后得到浓度为2.0×10^-5～3.0×10^-5mol/L的多巴胺标记赤霉素(DA-GA)标准溶液；

(2)分子印迹修饰电极的制备：

将已处理干净的工作电极置于含摩尔浓度为5.0×10^-4mol/L的亚甲基蓝单 体、摩尔浓度为2.5×10^-4mol/L的赤霉素和摩尔浓度为0.2mol/L、pH＝9.2的硼 砂缓冲溶液中进行电化学聚合，以0.2mol/LKCl作为支持电解质，扫描速度100 mV/s；在+1.4～-0.6V范围内循环扫描20～40圈后，将电极从聚合液中取出， 经二次水冲洗后，在分析纯甲醇乙酸溶液中泡洗10～50min，以洗脱分子印迹 膜中的模板分子赤霉素和其他的一些吸附物，制得分子印迹聚亚甲基蓝修饰电 极；

(3)检测方法：

在室温(25℃)下，将步骤(2)制得的分子印迹聚亚甲基蓝修饰电极置于 步骤(1)制得的浓度为2.0×10^-5～3.0×10^-5mol/L多巴胺标记赤霉素标准溶液中 孵化10～15min，然后用蒸馏水冲洗电极表面；检测时，先将清洗后的电极置 于含浓度为2.5×10^-8～1.05×10^-6mol/L的赤霉素的0.2mol/L、pH＝7.0的硼酸缓冲 液中进行竞争反应5～15min，随后用循环伏安法和差分脉冲伏安法进行相关的 测量；

(4)赤霉素含量的测定：

随着分子印迹膜上越来越多的识别位点上的多巴胺标记过的赤霉素被置换 出来，氧化峰的电流逐渐下降；赤霉素浓度在2.5×10^-8～1.05×10^-6mol/L范围内 与峰电流I呈良好的线性关系：I＝-0.0412C+6.4786，其线性相关系数r＝ 0.9992；由关系式DL＝3δb/K，测得该分子印迹传感器对赤霉素的检出限为 7.348×10^-9mol/L。

本发明电极使用寿命长、制作成本低、灵敏度高、测定线性范围宽和检测 限低，对于果实中低含量赤霉素的检测易于自动化。

附图说明

附图为本发明实施例赤霉素含量与循环伏安法峰电流的关系图。

具体实施方式

实施例：

(1)多巴胺标记赤霉素：

取5.0×10^-4mol/L的赤霉素标准溶液0.5mL于具塞比色管中，加入0.01mol/L 的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)2mL，摇匀，静置10min，再加入2.5×10^-3mol/L 的多巴胺(DA)2mL，摇匀后加入0.01mol/L的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳 二亚胺盐酸盐(EDC)2mL作为脱水缩合剂使赤霉素(GA)与多巴胺(DA) 进行脱水反应；反应20min后得到浓度为2.5×10^-5mol/L的多巴胺标记赤霉素 (DA-GA)标准溶液；

(2)分子印迹修饰电极的制备：

将已处理干净的工作电极置于含摩尔浓度为5.0×10^-4mol/L的亚甲基蓝单 体、摩尔浓度为2.5×10^-4mol/L的赤霉素和摩尔浓度为0.2mol/L、pH＝9.2的硼 砂缓冲溶液中进行电化学聚合，以0.2mol/L KCl作为支持电解质，扫描速度100 mV/s；在+1.4～-0.6V范围内循环扫描30圈后，将电极从聚合液中取出，经二 次水冲洗后，在分析纯甲醇乙酸溶液中泡洗30min，以洗脱分子印迹膜中的模 板分子赤霉素和其他的一些吸附物，制得分子印迹聚亚甲基蓝修饰电极；

(3)检测方法：

在室温(25℃)下，将步骤(2)制得的分子印迹聚亚甲基蓝修饰电极置于 步骤(1)制得的浓度为2.5×10^-5mol/L多巴胺标记赤霉素标准溶液中孵化12min， 然后用蒸馏水冲洗电极表面；检测时，先将清洗后的电极置于含浓度为2.5×10^-8mol/L的赤霉素的0.2mol/L、pH＝7.0的硼酸缓冲液中进行竞争反应10min，随 后选用CHI660型电化学工作站中的差分脉冲伏安法或循环伏安法对待测溶液 进行扫描，扫描电压-0.2～0.6V；

(4)赤霉素含量的测定：

随着分子印迹膜上越来越多的识别位点上的多巴胺标记过的赤霉素被置换 出来，氧化峰的电流逐渐下降；赤霉素浓度在2.5×10^-8～1.05×10^-6mol/L范围内 与峰电流I呈良好的线性关系：I＝-0.0412C+6.4786，其线性相关系数r＝ 0.9992；由关系式DL＝38b/K，测得该分子印迹传感器对赤霉素的检出限为 7.348×10^-9mol/L，赤霉素含量与峰电流关系见说明书附图；

(5)草莓样品中赤霉素含量的测定：

利用该传感器对购自超市的草莓样品中的赤霉素进行了分析测定，但未检 出赤霉素，故采用标准加入法进行加标回收实验。选用CHI660型电化学工作站 的循环伏安法对待测溶液进行扫描测定，扫描电压-0.2～0.6V。读取峰电流值I， 并将其代入I＝-0.0412C+6.4786，计算出C。平行测定三次，计算回收率为95.8 ～103.6％。