[发明专利]一种分子印迹传感器的制备方法及其所得产品与应用

说明书

本发明公开了一种分子印迹传感器的制备方法及其所得产品与应用，所述制法包括以下步骤：a、取大环内酯类抗生素、噻吩基硼酸类功能单体、联噻吩类交联单体、单噻吩衍生物连接体溶于乙腈，加入DMF形成聚合液；b、对玻碳电极打磨清洗，CV扫描至稳定；c、取聚合液滴涂于玻碳电极表面，烘干得到预排布电极；d、将电极插入含电解质的乙腈溶液中，恒电位聚合；e、清洗电极表面，进行模板分子超声辅助洗脱，搅拌，确保模板脱除干净。所述产品为上述方法所得分子印迹传感器。所述应用为基于噻吩类聚合物的分子印迹传感器在大环内酯类抗生素检测中的应用。本发明的传感器免除了繁琐的前处理步骤，缩短检测周期，具有很强的经济效益和实用价值。

技术领域

本发明涉及传感器领域，具体为一种分子印迹传感器的制备方法及其所得产品与应用。

背景技术

大环内酯类抗生素，尤其是阿奇霉素，作为一种治疗上呼吸道感染的新型抗生素，在新冠疫情的冲击下，其临床使用大幅上涨，包括一些新型的治疗方法的探索。根据水质筛查结果，生活污水处理厂的出水中阿奇霉素和罗红霉素代表的大环内酯类抗生素有高的健康风险，其风险系数(RQ)分别为1.75和1.00，属于高风险污染物；克拉霉素的RQ也达到了0.253，属于中风险污染物。结果还表明，即使对污水处理厂的二沉池出水进行超滤处理，这些高风险物质也不能被有效去除。这些痕量污染物的长期联合暴露对人体健康构成了极大的威胁，因此建立一种可靠、方便、灵敏的大环内酯类抗生素的检测方法具有重要意义。

目前，针对大环内酯类抗生素的国标检测方法为液相色谱-质谱联用方法，其结果可靠、检测下限较低，但其需要繁琐的前处理、昂贵的专业仪器及熟练的操作人员，分析周期长，无法做到实时、原位监测。电化学传感器是一种新型的检测手段，研究人员针对不同目标分子可以设计出了基于多种识别机制的电化学传感器。分子印迹聚合物可以作为电化学传感器的识别单元，可逆地脱除模板、再结合，根据信号的不同来反映浓度的变化。

现有的研究中，以大环内酯类抗生素为目标物质的分子印迹膜的合成已有较多的相关报道(如专利申请公开号或专利授权公布号为：CN101507916A、CN107722178B、CN110204735A、CN109254044A、CN109078627A)，然而其分子印迹膜的合成方法大多采用溶液中的热引发聚合法，例如，中国专利申请公开号为CN110204735A，公开日：2019年09月06日的现有技术，公开了一种大环内酯类抗生素的磁核-中空多孔型分子印迹聚合物卫星组装体的制备方法，使用非共价功能单体和多烯或烯酸酯类结构的交联剂，将反应液置于水浴中10-30个小时完成聚合。在此过程中，分子印迹聚合物的膜厚不易控制，导致不同实验组间分子印迹膜性质不尽相同；实验操作较为繁琐，反应过程中需要进行水浴或油浴加热，反应结束后还需要对分子印迹膜进行收集和分离；此外，其化学品消耗较大，会造成不小的浪费；再者，聚合反应进行缓慢，制备周期长。

相比之下，电聚合功能单体从而形成分子印迹膜是一种较优的操作方法。电聚合可以通过控制电荷量来精准控制膜厚，并且反应条件温和、反应迅速，可以以较小的体系完成反应。电聚合制备分子印迹膜已有较多报道(如专利申请公开号或专利授权公布号为：CN111879833A、CN111551604A、CN111551606A、CN111272857A CN108997898B)，但尚未涉及以大环内酯类抗生素为模版分子的分子印迹聚合物的电聚合制备。

以分子印迹聚合物和目标分子间的作用力类别进行区分，有非共价键和共价键相互作用。大部分分子印迹聚合物以来氢键结合(如专利申请公开号或专利授权公布号为：CN105080515A、CN107677662B、CN109001280A)，然而对于大环内酯类抗生素这种大分子来说，较大的空穴会导致识别精度下降，即结合位点被其他小分子占据，导致选择性下降。