[发明专利]基于铱配合物电致发光与分子印迹识别技术的传感器

说明书

技术领域

本发明涉及食物、药品、毒品和环境监测等领域的检测分析。在技术上涉及材料学、光化学、电化学和传感器等领域。该类传感器对含氮化合物有很好的选择性和较灵敏的响应。

背景技术

研究简便、快速和经济的检测方法在生产实践中具有重要意义。其中含氮化合物的分析检测涉及到食品、药品、毒品和环境污染物等诸多领域的研究和应用工作。以氨基酸为例，它是生物体中重要的生命物质，是组成酶和蛋白质的基本单元。作为小分子，氨基酸对生物大分子的活性及其生理功能起着极为重要的作用；作为配体，它可与多种金属离子配位，为研究抗肿瘤、抗癌药物提供信息^[1-3]。如何从复杂样品中分离检测食品药品样品中痕量的检测物、降低检测限、提高分析方法的精密度和灵敏度以及建立最快捷、最经济、最准确的检测技术，是许多研究工作中的一项重要工作。目前，对含氮化合物的分析测定多采用毛细管电泳(CE)^[4，5]、高效液相色谱(HPLC)^[6，7]或气相色谱(GC)^[8，9]等仪器，这些仪器所用的检测器包括紫外可见光谱吸收、荧光等^[10，11]。然而，由于很多含氮化合物的紫外吸收弱，自身又无荧光，因此检测困难，通常需要衍生化处理来提高检测的灵敏度和选择性。另外，由于含氮化合物种类繁多，且往往共存于各类样品中，通常也需要经色谱分离后才能测得各组分的真实含量。

化学发光(CL)分析法是一种高灵敏度的痕量分析法，它具有仪器设备简单、操作方便、灵敏度高、线性响应范围宽、分析速度快和易于实现自动化等特点。电致化学发光(ECL)主要是通过电化学手段，利用待测体系中的某些化合物在电化学反应中生成不稳定的电子激发中间态，当激发态的该物质跃迁回基态时产生光辐射。联吡啶Ru(bpy)₃²⁺化合物是一种典型的ECL活性物质。陈曦等人利用Ru(bpy)₃²⁺检测了19种氨基酸，检出限从羟基脯氨酸、脯氨酸的0.1pmoL至丝氨酸的0.4nmoL^[12]。宋启军等也曾利用Ru(bpy)₃²⁺电致发光的方法检测了多种毒品^[13]。但是很多情况下联吡啶钌的发光体系是在水溶液中进行的，由于昂贵的Ru(bpy)₃²⁺试剂被大量消耗，导致较高的分析成本，从而限制了Ru(bpy)₃²⁺电致化学发光的应用。目前文献上报道对Ru(bpy)₃²⁺及其衍生物的固定化方法已经有很多，但由于联吡啶钌的水溶性，效果都不是很理想^[14，15]。最近我们已公开了一种基于铱配合物电致化学发光法检测铵的传感器的专利(申请号：2008101957518)。在后续工作中，我们发现这类传感器对有机胺类物质(如氨基酸，三聚氰胺，多肽以及一些蛋白质)均有很好的响应，但随之也带来了一个问题，即传感器的选择性。如果不能提高该类传感器的选择性，那么在检测一些实际样品时将会出现很大的干扰。

分子印迹技术(molecular imprinting technology，MIT)是一种新型分子识别技术。由于其具有优越的识别性和选择性，近年来在分析检测中得到了广泛的研究和应用^[16-18]。分子印迹聚合物理化学性质稳定，不受酸、碱、热以及有机试剂等因素的影响，又具有良好的分子识别能力，所以分子印迹聚合是传感器发展的方向之一。人们应用分子印迹聚合物取代天然物质制备的传感元件可能具有潜在的优势，使传感器在保持较高的选择性和灵敏度的同时，耐受性提高，寿命延长。基于以上技术背景，我们设计了电致发光检测与分子印迹识别技术联用的传感器(以下简称为电致发光-分子印迹传感器)。该技术不仅检测灵敏度高，而且可以根据不同的检测对象，制备不同模板分子的分子印迹膜，从而达到选择性检测的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电致发光与分子印迹识别技术的传感器来快速检测含氮物质的传感器。

按照本发明提供的技术方案，将电致发光材料固定到玻碳电极的表面，形成电致发光固相电极；然后在电致发光固相电极表面滴涂溶胶-模板分子印迹液，待溶胶-模板分子印迹液成膜后，将含氮化合物的模板分子洗脱，形成电致发光-分子印迹传感器。