[发明专利]一种用于特异性检测卡那霉素的电化学发光适配体传感器以及制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种基于电化学发光适配体传感器特异性检测卡那霉素的方法，具体属于电化学发光检测领域。包括：(1)银纳米颗粒负载于高发光聚多巴胺纳米球的复合材料(HLPNs@Ag)以及黑磷量子点的制备；(2)电化学发光适配体传感器的制备；(3)利用HLPNs@Ag与黑磷量子点之间的静电吸附结合共同修饰到玻碳电极表面，提高电化学发光的灵敏度和稳定性，随后负载适配体即可获得电化学发光适配体传感器，该传感器可特异性识别卡那霉素，检测范围为1.0×10^‑12mol/L～1.0×10^‑7mol/L，最低检测限为1.7×10^‑13mol/L。本发明检测卡那霉素的灵敏度高、特异性强、操作简单。

技术领域

本发明属于电化学发光检测领域，涉及一种基于电化学发光适配体传感器特异性检测卡那霉素的方法。尤其涉及将适配体分子负载于掺杂黑磷量子点和银纳米颗粒的高发光聚多巴胺纳米球复合材料(HLPNs@Ag/BP)修饰的玻碳电极表面，即以COOH-apt/HLPNs@Ag/BP/GCE电极为传感元件，定量检测河水中卡那霉素的电化学发光分析方法。

背景技术

随着科学技术的快速发展和人们的物质需求日益增加，一系列的环境问题继而爆发。绝大数的抗生素是水溶性的，抗生素被摄入之后，大多数以代谢产物通过粪便和尿液排放到环境中。由于生活污水对抗生素的处理程度很低，所以抗生素的滥用对水体的污染成为国内外关注的热点。

卡那霉素是水环境中的一类典型的氨基糖苷类抗生素，其对人体和生物均存在一定的危害。由于卡那霉素(Kanamycin，KAN)对大肠杆菌等革兰氏阴性菌有很强的抑制和杀菌作用，并且其价格低廉、抗菌谱广，已广泛用于动物养殖中。目前，我国畜牧业、农业和水产业已将卡那霉素作为常用的兽药之一。然而，卡那霉素具有潜在的毒性，过度使用会对人类和动物机体产生严重的副作用，包括耳毒性、肾毒性和过敏性休克，会影响人们的健康。在动物源性食品中的过量残留会对人体产生严重的副作用，欧盟和日本等国家和地区规定牛奶中卡那霉素最大残留限量为150μg/L。所以建立一种快速、灵敏的卡那霉素残留检测方法具有重要意义。

目前，已有报道的检测卡那霉素的方法包括高效液相色谱法(HPLC)、高效液相色谱-质谱法(HPLC-MS)、酶联免疫吸附测定(ELISA)及电化学法等。但大多数仪器分析方法在昂贵设备产生的成本方面都有局限性，仪器操作专业度高，前处理过程复杂耗时，难以推广到市场中进行现场检测。核酸适配体作为一种新型识别元件，合成简单快速、成本低、选择性好、性质稳定且易于修饰标记，是一种优良的抗体替代识别元件。例如在CN201711280663.3对卡那霉素具有双重特异性识别的适配体-分子印迹荧光传感器及其制备方法和应用、CN201310489050.6一种检测卡那霉素残留的适配体传感器的制备方法等现有技术中虽然也涉及对卡那霉素的检测，但常用的检测方法多为荧光法、分子印迹法、DPV法。因此，开发一种简单快速、选择性好的电化学发光特异性检测卡那霉素的方法是必要且极其重要的。

电化学发光(ECL)也称为电致化学发光，是化学发光方法与电化学方法相结合的产物，因而它保留了化学发光方法所具有的灵敏度高、线性范围宽、观察方便和仪器简单等优点；同时具有许多化学发光方法无法比拟的优点,如重现性好、试剂稳定、控制容易等优点。并且，无需引入外部光源，在光电倍增管等光学仪器的辅助下采集发光强度图谱，并建立其与待测物关系从而实现微量分析的一种方法。

发明内容

本发明的目的在于针对卡那霉素检测现有技术的不足，电化学发光适配体传感器检测的方法。本发明是基于高发光聚多巴胺纳米球(HLPNs)和黑磷量子点(BPQDs)之间的静电吸附相结合，再将银纳米颗粒修饰在HLPNs上来增强电子传输速率，从而得到HLPNs@Ag/BP纳米复合材料，并将其修饰到玻碳电极表面，使得电化学发光的灵敏度和稳定性显著提高，再通过酰胺键作用负载适配体进而获得电化学发光适配体传感器(简称COOH-apt/HLPNs@Ag/BP/GCE传感器)，可特异性识别目标分子卡那霉素，提高了对卡那霉素的选择性。