[发明专利]一种基于原位生成硫化镉检测地塞米松光电化学传感器的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于原位生成硫化镉检测地塞米松光电化学传感器的制备方法，具体是采用羧基化氮化碳和硫化铋作为基底材料，镉离子功能化的二氧化钛作为抗体标记物，制备一种检测地塞米松的光电化学传感器，属于新型功能材料与生物传感检测技术领域。

背景技术

目前，兽药在畜禽肉品中的残留较为严重。地塞米松是一种人工合成的肾上腺皮质激素类药物，具有抗炎、抗过敏和抗休克等作用。但是其在动物性食品中的残留，不仅会对人体健康造成直接危害，而且也对畜牧业发展和生态环境造成极大危害。长期食用含兽药残留的食品，会造成兽药在体内蓄积，当其浓度达到一定量时，就会使人体产生多种急性或慢性中毒，能扰乱体内激素分泌，降低机体免疫力，造成肌肉萎缩无力，骨质疏松和生长迟缓等直接危害，而且还会出现发热，精神沉郁，食欲不振，血糖和血压下降等症状。因此，世界各国严格禁止将地塞米松作为生长激素使用，同时普遍限制此药用于动物源性食品，并提出了严格的限量要求。因此，建立一种快速、准确地检测地塞米松残留量的分析方法非常必要。

监测是保证食品安全的重要环节，因此建立一种快速、简便、灵敏的检测方法十分重要。目前国内外对地塞米松的分析方法主要包括气相色谱-质谱联用技术、高效液相色谱法等。但是，这些检测方法多数存在样品前处理复杂、操作繁琐、所需样品用量大、耗时长等问题，一定程度上不能很好地满足定量分析的需求。因此，为了解决上述问题，本发明提供了一种快速、简单准确、灵敏度和选择性高的光电化学免疫分析方法进行检测。

光电化学传感器是基于物质的光电转换特性来确定待测物浓度的一类检测装置。光电化学检测方法具有设备简单、灵敏度高、易于微型化的特点，已经发展成为一种极具应用潜力的分析方法，在食品、环境、医药等领域具有广阔的应用前景。

本实验成功构建了在可见光激发下检测地塞米松的竞争型光电化学免疫传感器。该传感器以羧基化氮化碳和硫化铋纳米棒为基底，利用镉离子功能化的多孔二氧化钛纳米颗粒标记地塞米松抗体，通过滴加硫化钠原位生成窄带系半导体硫化镉作为信号放大材料。本发明制备的基于原位生成硫化镉的竞争型光电化学传感器，具有低成本、高灵敏、特异性好、快速检测、易于制备等优点，实现了在可见光区域对地塞米松的快速、高灵敏检测，有效克服了目前地塞米松检测方法的不足。

发明内容

本发明的目的之一是利用导电性好、比表面积大、能带匹配好的氮化碳和硫化铋作为抗原捕获基底，制备了一种灵敏度高、特异性强、检测速度快的光电化学传感器。

本发明的目的之二是通过原位生成的窄带隙硫化镉与二氧化钛之间良好的能带匹配，实现了在可见光区域对药物类激素地塞米松超灵敏检测的目的。

本发明的技术方案如下：

1.一种基于原位生成硫化镉用于检测地塞米松光电化学传感器的制备方法

（1）羧基化氮化碳纳米片的制备

在陶瓷坩埚中加入5g的三聚氰胺于马弗炉中500~600℃煅烧3~5h，冷却至室温，取0.5~2.0g的氮化碳加入50~200mL、2.5~10mol/L的硝酸水溶液中于120~130℃回流20~28h，冷却至室温后，回流产物用超纯水离心洗涤，30~40℃真空干燥10~14h；

（2）硫化铋纳米棒的制备

1.0~3.0g的硝酸铋溶解于10~50mL乙二醇中，通氮气15min，得溶液A，0.7~2.8g的硫化钠溶解于5~20mL乙二醇和10~40mL超纯水混合液中，均匀搅拌15min后，得溶液B，所得溶液B在磁力搅拌下逐滴加入溶液A中，得溶液C，再将1.0~3.0g尿素和5~20mL超纯水加入混合液C中搅拌15~60min，混合液转入反应釜中160~200℃下反应20~28h，降至室温后，抽真空过滤收集，然后依次用无水乙醇和超纯水各离心洗涤3次，真空60℃干燥；

（3）光电化学传感器的制备

1）将导电玻璃依次用洗洁精、丙酮、乙醇和超纯水超声清洗，氮气吹干；

2）分别取6μL、2~8mg/mL羧基化氮化碳溶液和6μL、2~8mg/mL硫化铋溶液依次滴加到ITO导电玻璃的导电面，室温下晾干，马弗炉中300~500℃煅烧15~60min，冷却至室温；

3）在修饰电极表面滴加质量分数为0.01%~0.1%的壳聚糖溶液，依次用0.01mol/L氢氧化钠溶液和超纯水冲洗电极表面，室温下自然晾干成膜；

4）滴加20μL、质量分数为2.5%~10%的戊二醛，超纯水清洗，室温下自然晾干；