[发明专利]一种荧光纸基传感器的制备方法及其应用

说明书

本发明属于传感器技术领域，涉及一种荧光纸基传感器制备的方法及其应用；步骤为：首先制备得到Eu‑MOF荧光材料，加入乙二醇中，搅拌溶解，再加入丙三醇和聚乙烯吡咯烷酮，搅拌得到荧光墨水；然后，将亲水性的纸浸泡在TMOS溶液中，形成疏水性的纸，作为喷墨打印的纸质基底，打印得到荧光纸基传感器；然后滴加不同浓度的四环素溶液，获取荧光纸基传感器荧光图片组成荧光颜色比色卡；并提取荧光图片的RGB值，建立定量检测四环素的模型M；待测样品提取液滴加到荧光纸基传感器发生颜色变化，并提取图片的RGB值；通过比色卡的颜色对比和建立的模型M实现四环素的可视化及快速定量检测。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种荧光纸基传感器制备的方法及其在四环素检测中的应用。

技术背景

四环素类抗生素(tetracycline)是由微生物产生或者人工合成的化合物，主要通过阻止氨酰基与核糖核蛋白体结合、DNA的复制和氨基分子与肽链的合成来限制细菌微生物的繁殖。四环素类抗生素已经被广泛应用于畜禽养殖业中，可防治畜禽动物的多种疾病，如伤寒、白痢、霍乱、传染性滑膜炎等，还可减轻畜禽动物由于环境引起的非特异性反应，增加存活率。但是长期使用四环素会影响畜禽等动物机体的正常菌群繁殖，容易引起维生素缺乏症，同时也会造成大量真菌和耐药性细菌的繁殖。而人类长期食用含四环素残留的动植物性食品，也容易造成过敏、中毒、致癌、致畸、致突变等现象。因此，如何快速、准确检测四环素是亟待解决的问题。

四环素现有的检测方法一般分为：微生物法、免疫学分析法、理化检测法等。微生物学法操作过程复杂，判定结果的方法容易受主观因素影响，往往会出现错误判断；免疫学分析法是结合抗原抗体的免疫性实现对抗生素兽药残留的检测，但在检测中可能会由于样本的信息量较少而出现假阳性结果等问题，影响实验结果；理化检测法(高效液相色谱法、气相色谱-质谱法、液相色谱-质谱法、毛细管电泳法和超临界流体色谱法等)是利用仪器分析鉴定抗生素分子中特定的基团结构，从而实现对食品中抗生素含量进行定性、定量的分析检测，但是存在前处理方法繁琐、耗时长、费用高等局限性，不利于快速检测。虽然这些方法都能有效的检测食品中的四环素抗生素残留，但寻求简单快速的检测方法势在必得，以期实现四环素的快速、在线、实时、准确及可视化检测。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在解决所述问题之一；本发明开发一种荧光纸基传感器，能够实现四环素的简单、快速、准确及可视化检测，克服现有四环素检测技术操作复杂、耗时长，检测肠毒素的种类单一，检测结果不直观等缺点。

为了实现以上目的，本发明具体包括以下步骤：

步骤1、制备铕功能化金属有机框架(Eu-MOF)荧光材料：将四氯化锆、硝酸铕和2-氨基对苯二甲酸溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，进行加热反应，冷却后，经洗涤、干燥，得到铕功能化金属有机框架荧光材料，记为Eu-MOF荧光材料；

步骤2、制备荧光纸基传感器：将亲水性的纸浸泡在十八烷基二甲基甲氧基硅烷(TMOS)溶液中，形成疏水性的纸，作为喷墨打印的纸质基底；随后将步骤1制备的Eu-MOF荧光材料加入乙二醇中，搅拌溶解，再加入丙三醇和聚乙烯吡咯烷酮，搅拌得到混合溶液，即为荧光墨水；最后将制备好的荧光墨水注入到喷墨打印机的墨盒中，以制备的疏水性的纸作为喷墨打印的纸质基底，打印得到荧光纸基传感器。

优选的，步骤1中所述四氯化锆、硝酸铕、2-氨基对苯二甲酸和DMF的用量比为1～4g：0.45～2.25g：0.18～0.9g：50～150mL。

优选的，步骤1中所述加热的温度为100～200℃，时间为20～40h。

优选的，步骤1中所述洗涤是用DMF和乙醇溶液分别洗涤1～5次；所述干燥的温度为40～60℃，时间为12～24h。

优选的，步骤2中所述的亲水性的纸包括亲水滤纸或者打印纸。