[发明专利]痕量快速检测对羟基苯甲酸丁酯的电化学传感器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电化学传感器和电分析化学领域，具体为用于检测化妆品、食品和医药中对羟基苯甲酸丁酯的痕量快速检测电化学传感器及其制备方法。

背景技术

对羟基苯甲酸丁酯又称尼泊金酯，是目前世界上用途最广、用量最大、应用频率最高的一系列防腐剂，基于其高效、非挥发性、pH应用范围广、良好的杀菌能力、易配伍和化学稳定性好而被广泛用于日化、化妆品、医药、食品、饲料及各种工业防腐方面。近年来，随着社会经济的发展，对羟基苯甲酸酯类防腐剂的用量逐渐增多，在环境中残留量日渐增大。由于对羟基苯甲酸丁酯的酸性和腐蚀性相对较强，胃酸过多的人和儿童不宜食用含此类防腐剂的食品；Routledge等也首次发现对羟基苯甲酸酯具有弱雌激素活性，这一发现对原有的“对羟基苯甲酸酯低毒性”的观点提出了挑战。因此我们需要一套效率高、选择性强的对羟基苯甲酸丁酯的检测方法，其可为合理使用防腐剂提供重要的信息依据。

CeO₂是一种重要的稀土氧化物，因其具有特殊结构和形貌，越来越引起人们极大地研究兴趣，被广泛应用于医学、材料、化学、生物和环境工程等领域。其中，纳米中空球因具有低密度、高比表面积、高表面活性和表面渗透性等优点，在药物输送载体、轻质填料、人造细胞、化学传感器以及催化和吸附等领域具有极为广阔的应用前景。

目前，对羟基苯甲酸丁酯的测定方法主要有高效液相色谱法、高效液相色谱－质谱法、薄层色谱法、毛细管电泳法、气相色谱法等。然而，这些方法或存在样品前处理步骤繁琐、灵敏度不高的弱点，或需要用到复杂昂贵的仪器，需要专业人员进行操作，或操作繁琐、耗时，灵敏度和选择性差，往往难以进行痕量检测。

电化学方法具有响应速度快、易操作、低成本、省时、耐用、可携带、灵敏度高、选择性好、与现代分析仪器兼容性好以及可实时在线检测等特点，越来越引起研究者的关注。

有关化妆品、食品和医药中对羟基苯甲酸丁酯的电化学测定方法尚未见报道，故提供一种对防腐剂对羟基苯甲酸丁酯的检测有优异灵敏度和选择性的电化学传感器是一个值得研究的工作。基于此，本发明建立了化妆品、食品和医药中电化学方法痕量快速检测对羟基苯甲酸丁酯的传感器。

发明内容

为了克服现有技术中对防腐剂对羟基苯甲酸丁酯的检测只能借助昂贵仪器完成，且检测步骤复杂的缺陷，本发明提供了一种基于中空CeO₂微球的痕量快速检测防腐剂对羟基苯甲酸丁酯的电化学传感器及其制备方法。本发明的目的是这样实现的：

痕量快速检测防腐剂对羟基苯甲酸丁酯的电化学传感器，包括工作电极、参比电极、对电极；其特征在于：所述的工作电极为表面滴涂有表面电活性很高的中空CeO₂微球修饰膜的玻碳电极；

所述的痕量快速检测防腐剂对羟基苯甲酸丁酯的电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、Ce-Cit配位聚合物中空微球的合成：

6mmol的柠檬酸加入24mL二次水中，2mmol的Ce(NO₃)₃·6H₂O在搅拌条件下加入上述柠檬酸溶液中，搅拌几分钟后，将溶液转移到30mL反应釜中，密封，160°C反应12h，用1mol/LHCl调节pH值，必要的时候调整反应物质量，得到的产物用水和乙醇分别洗几次，60°C干燥；

步骤二、中空CeO₂微球的合成：将步骤一宗合成的Ce-Cit配位聚合物中空微球在365°C煅烧1.5h即得到目标物；

步骤三、中空CeO₂微球的分散预处理：

称取步骤二中制得的中空CeO₂微球粉末，加入二次水，超声2h得到质量浓度为2mg/mL的分散液，用于滴涂修饰电极；

步骤四、玻碳电极的预处理：

所述除杂工序可以按照本领域的常规方法进行或为了简化除杂工序的步骤，优选除杂工序的具体步骤为：分别用0.3μm和0.05μm的氧化铝抛光粉对玻碳电极进行打磨，经水冲洗后，再依次用体积比为1:1的硝酸溶液、乙醇溶液和二次水超声清洗1min；

步骤五、电化学传感器的制备：

将步骤三中得到的中空CeO₂微球分散液滴涂到步骤四预处理过的玻碳电极表面，蒸发干燥后得到防腐剂对羟基苯甲酸丁酯的电化学传感器；

再进一步，对上述修饰电极进行了常规的电化学性能测试，结果良好；