[发明专利]赭曲酶毒素A光电化学适配体传感电极的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种赭曲酶毒素A光电化学适配体传感电极的制备方法和应用，属于光电化学分析领域。所述制备方法是将二氧化钛纳米颗粒(TiO₂，Aeroxide P25)滴涂于氧化铟锡(ITO)导电玻璃电极上，干燥后高温烧结，再将其浸入合成好的羧基化硫化镉(CdS)量子点溶液中，得到CdS/TiO₂/ITO电极，通过化学耦合反应把氨基修饰的赭曲酶毒素A(OTA)核酸适配体桥接于CdS量子点上，最终获得DNA/CdS/TiO₂/ITO传感电极，该传感电极特异性识别OTA分子，产生位阻效应使得光电流显著下降。电极的多孔结构和高光电转换效率以及对OTA的特异性识别，显著提高了传感电极的稳定性、灵敏度和选择性，在食品安全质量检测领域具有良好的发展前景。

技术领域

本发明涉及一种基于位阻效应型的赭曲酶毒素A光电化学适配体传感电极的制备方法及其对赭曲酶毒素A的检测应用，属于光电化学分析领域。

背景技术

食品安全一直是社会关注的焦点，这主要是由于食品中霉菌毒素给人类健康带来的巨大负面影响。其中，赭曲霉毒素A(Ochratoxin A，OTA)，作为仅次于黄曲霉毒素而列第二位的一种霉菌毒素，被国际癌症研究机构(IARC)确定为ⅡB类致癌物。OTA是由碳黑曲霉、赭曲霉及疣孢青霉等一些有毒的真菌在恶劣环境条件下所产生的有毒次级代谢产物。相对于其他代谢产物，OTA的污染范围比较广，主要存在于谷物、水果、中草药、茶叶、咖啡、豆类、牛奶、奶制品、食用油和啤酒中，近几年又相继在葡萄干、葡萄酒及调味品中发现OTA存在，同时在动物饲料中OTA的污染也非常严重。OTA可通过食物链进入人体从而对人的健康产生危害，也可通过母体血液、乳汁影响下一代。它的化学稳定性和热稳定性比较高，而且毒性也强。按照化合物经口急性毒性分类标准将OTA分为剧毒类化合物，它的毒性主要体现为肾毒性和肝毒性，同时具有免疫毒性、致突变性、致癌性、致畸性和神经毒性。因此，实现OTA的快速分析检测是食品安全中的一个重要环节，对食品安全管控具有重要的意义。

现阶段，国内外针对OTA分析检测的方法大概归纳有两类，一类是以结合紫外、荧光、质谱等检测手段的高效液相色谱法(HPLC)和酶联免疫吸附法(ELISA)为代表的传统检测方法。HPLC灵敏度高，但是操作繁锁，对样品的预处理步骤复杂，对仪器设备的要求高，检测成本高。尽管ELISA可以弥补某些不足，但其所使用的抗体易受外界条件的影响，假阳性率高，在某种程度上限制了它们的应用；另一类是以结合光学、电化学信号换能器的生物传感为代表的新型检测方法，它的核心是生物特异性识别元件和高效率的换能器，常见的有电化学传感器、化学发光传感器、电致化学发光传感器等免疫和适配体传感器，然而，这些方法亦存在其各自的缺点，比如电化学和荧光传感器通常需要对适配体进行电化学和荧光信号标记，化学发光需要加入额外的发光试剂鲁米诺，比色法检出限较高等。光电化学分析是利用光电化学过程和化学/生物分子识别过程建立起来的一种新型的分析方法，因其灵敏度高、响应速度快、设备简单和背景信号低等特点在生物化学、医学、食品安全和环境等分析领域受到了广泛关注，展现出广阔的应用前景，满足市场需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于位阻效应型的赭曲酶毒素A光电化学适配体传感电极的制备方法，以提高传感电极对OTA检测的选择性、灵敏度和稳定性，解决现有方法成本高、灵敏度低、制备复杂等问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种赭曲酶毒素A光电化学适配体传感电极的制备方法，包括以下步骤：

A、配制二氧化钛纳米颗粒(TiO₂，Aeroxide P25)溶胶，并滴涂于氧化铟锡(ITO)导电玻璃电极表面，电极置于450～500℃高温烧结30分钟；

B、合成硫化镉量子点(CdS)溶液，并将烧结后二氧化钛/导电玻璃(TiO₂/ITO)电极浸入该溶液中吸附量子点；