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    青霉素酶-氧化蘇木精修Au/ZnO/石墨烯基青霉素電化學(xué)傳感器的研制

    2016-11-09 08:32:38韓志鐘吳月婷周瑩潘海波陳敬華李春艷福建醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院福州5008福州大學(xué)化學(xué)學(xué)院福州5008福建匯順職業(yè)健康評(píng)價(jià)有限公司泉州6000
    分析化學(xué) 2016年3期
    關(guān)鍵詞:功能化異質(zhì)青霉素

    韓志鐘吳月婷周瑩潘海波陳敬華李春艷*(福建醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,福州5008) (福州大學(xué)化學(xué)學(xué)院,福州5008)(福建匯順職業(yè)健康評(píng)價(jià)有限公司,泉州6000)

    青霉素酶-氧化蘇木精修Au/ZnO/石墨烯基青霉素電化學(xué)傳感器的研制

    韓志鐘1吳月婷2,3周瑩1潘海波*2陳敬華1李春艷*1
    1(福建醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,福州350108)2(福州大學(xué)化學(xué)學(xué)院,福州350108)3(福建匯順職業(yè)健康評(píng)價(jià)有限公司,泉州362000)

    采用均勻沉淀法合成ZnO納米顆粒(ZnO NPs),以ZnO NPs為種子,制備水溶性Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)。將Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)附著于離子液體功能化石墨烯(GN)復(fù)合膜上,形成一種新穎的負(fù)載型石墨烯復(fù)合材料(Au/ZnO/GN)。所構(gòu)建的青霉素酶-氧化蘇木精修Au/ZnO/GN(PH-AZG)傳感器在PBS水溶液(pH=7.0)中對(duì)青霉素鈉檢測(cè)線性范圍為2.5×10-14~3.3×10-6mol/L,檢出限達(dá)到1.5×10-14mol/L(S/N≥3)。在相同條件下制備5根PH-AZG電極,其響應(yīng)電流的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)小于3.2%。同時(shí),在實(shí)際牛奶制品中,本方法的檢測(cè)線性范圍為5×10-14~5×10-7mol/L,加標(biāo)回收率為99.7%~101.4%,RSD為2.3%~3.5%(n=5)。結(jié)果表明,本方法對(duì)實(shí)際牛奶制品中低濃度青霉素鈉的檢測(cè)具有可行性。

    Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu);石墨烯;離子液體;青霉素傳感器

    1 引言

    青霉素類抗生素的用途廣泛,在使用過程中,由于操作不規(guī)范而殘留于水體、土壤、動(dòng)物源性食品等,對(duì)人類健康造成極大的安全隱患。目前,檢測(cè)青霉素的方法有熒光法[1]、電泳法[2]、色譜分析法[3,4]、免疫分析法[5,6]等。但都存在不足,比如檢測(cè)精確度不高,或樣品前處理復(fù)雜、檢測(cè)過程繁瑣,或設(shè)備昂貴等。而電化學(xué)生物傳感器不僅是一種能夠精細(xì)微量操作的手段,還是高靈敏的痕量檢測(cè)技術(shù),適合于復(fù)雜混合物中微量或痕量組分的分析。

    石墨烯由單層碳原子組成,具有大的比表面積、良好的導(dǎo)電性、電化學(xué)性能,廣泛應(yīng)用于電化學(xué)生物傳感器領(lǐng)域。石墨烯本身具有憎水性,易團(tuán)聚,甚至產(chǎn)生石墨化,影響其后續(xù)應(yīng)用。而水溶性石墨烯常帶有含氧基團(tuán)(如-COOH),易造成原始的共軛結(jié)構(gòu)不完整,降低其導(dǎo)電性能和催化活性。離子液體(ILs)具有寬的溶解范圍,且引進(jìn)表面電荷,可以克服石墨烯團(tuán)聚并提高其分散性[7~9]。離子液體功能化石墨烯具有良好的生物相容性和穩(wěn)定性,能與酶、底物或其它親生物材料進(jìn)行很好的配位,可形成良好的微環(huán)境,提高酶的活性和穩(wěn)定性,已被用于檢測(cè)不同的生物分子[10~12]。

    納米ZnO具有高電子遷移率和電化學(xué)活性、高化學(xué)穩(wěn)定性、良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于生物傳感器領(lǐng)域[13~15]。通過負(fù)載貴金屬納米粒子,能夠進(jìn)一步提高其電催化性能[16]。其中,Au納米粒子(Au NPs)具有表面反應(yīng)活性高、吸附能力強(qiáng)、水溶性及催化性能良好等特點(diǎn)[17]。Wei等[18]在ZnO納米棒上負(fù)載Au NPs制備了Au/ZnO復(fù)合材料,該復(fù)合材料具有良好的電子轉(zhuǎn)移特性和生物相容性,并采用交聯(lián)法構(gòu)建靈敏度高、穩(wěn)定性好的葡萄糖傳感器。

    本研究以均勻沉淀法制備得到的ZnO NPs作為種子,在室溫條件下合成Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu),利用離子液體功能化石墨烯(GN)中ILs與Au相互作用,將Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)有序地連接起來,制得一種新的負(fù)載型石墨烯復(fù)合材料(Au/ZnO/GN)。這種負(fù)載型復(fù)合材料具有比表面積大、吸附能力強(qiáng)、生物功能化作用點(diǎn)多等性質(zhì),有利于酶的固定化,同時(shí)采用青霉素酶(Penicillinase,PE)和氧化蘇木精(Hematein,HE)修電極,制備青霉素酶-氧化蘇木精修Au/ZnO/GN基青霉素電化學(xué)傳感器。結(jié)果表明,此傳感器具有良好的電化學(xué)性能。

    2 實(shí)驗(yàn)部分

    2.1儀器與試劑

    UV-2500型紫外可見分光光度計(jì)(日本島津公司);Tecnai G2F20s-TWIN型場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡(TEM,美國(guó)FEI公司);CHI660D型電化學(xué)工作站(上海辰華儀器有限公司);Rigaku-miniflex II型X-射線粉末衍射儀(日本理學(xué)公司)。

    天然石墨粉(Alfa Aesar公司);氧化蘇木精(J&K Chemical公司);NaBH4(國(guó)藥集團(tuán));青霉素鈉(阿拉丁試劑公司);青霉素酶(J&K Chemical公司);氯金酸(HAuCl4·4H2O)和三己基(四癸基)膦雙(三氟甲基磺酰)([P(C6)3C14][Tf2N])(Sigma-Aldrich公司)。待測(cè)牛奶產(chǎn)自福建長(zhǎng)富集團(tuán)。

    2.2離子液體功能化石墨烯(GN)的制備

    采用改進(jìn)Hummer法制備氧化石墨烯[19,20]。利用濃H2SO4和KMnO4氧化石墨,將層狀石墨剝離成單層氧化石墨烯,并分散在去離子水中,制得氧化石墨烯(GO)懸浮液。取25 mL GO懸浮液超聲離心,取上清液,加入46.75μL ILs,超聲混合均勻。取200 mg NaBH4溶于5 g蒸餾水中,攪拌狀態(tài)下緩慢加入到上述混合溶液中,用10%(w/w)Na2CO3調(diào)節(jié)至pH≈10?;旌先芤涸?0℃水浴鍋中加熱攪拌1 h,反應(yīng)結(jié)束后,將均勻分散液用蒸餾水和無(wú)水乙醇交替過濾洗滌,去除多余NaBH4,最終分散于25 mL蒸餾水中備用。離子液體功能化石墨烯記作GN。

    2.3離子液體功能化石墨烯負(fù)載Au/ZnO納米復(fù)合材料

    采用均勻沉淀法[21]有利于制備粒徑小、質(zhì)量高的生物相容性好的ZnO顆粒。配制Zn(NO3)2和CO(NH2)2混合液,二者質(zhì)量比為1∶3,在100℃油浴條件下反應(yīng)6 h。生成的沉淀經(jīng)過濾,去離子水和無(wú)水乙醇交替洗滌,直至中性,80℃干燥4 h,在600℃下煅燒3 h,冷卻研磨,即制得ZnO納米顆粒(ZnO NPs)。

    采用種子生長(zhǎng)法制備Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)[18]。配制0.1 mol/L ZnO乙醇分散液,取30 mL ZnO乙醇分散液加入到125 mL(0.15 mmol/L)檸檬酸三鈉溶液中,超聲并離心分離(8000 r/min,15 min),用0.15 mmol/L檸檬酸三鈉溶液洗滌,將沉淀物分散在30 mL 3.0 mmol/L檸檬酸三鈉儲(chǔ)備液中。劇烈攪拌下緩慢加入20mL 0.5mmol/LHAuCl4,繼續(xù)攪拌48 h,離心,用去離子水洗滌,得到紫色的Au/ZnO納米復(fù)合物。取10 mL 1 mg/mL GN與10 mL 1 mg/mL Au/ZnO懸浮液混合,超聲60 min,最終制得Au/ ZnO/GN復(fù)合材料。

    采用文獻(xiàn)[22]方法,在100℃下,利用檸檬酸三鈉還原Au3+,制得紅色Au NPs,用于對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

    2.4不同修電極的制備及電化學(xué)測(cè)試

    用不同粒徑的Al2O3粉拋光玻碳電極(GCE,=3 mm),依次用超純水、無(wú)水乙醇和超純水超聲清洗,最后用氮?dú)獯蹈?。配?0 mmol/L氧化蘇木精(HE)溶液,取5 mL Au/ZnO/GN溶液與5 mL 10 mmol/L HE溶液混合,超聲0.5 h,靜置2 h;繼續(xù)加入100μL青霉素酶(PE),在4℃下反應(yīng)12 h。取5μL反應(yīng)后混合液滴加于玻碳電極表面,制得PE-HE-Au/ZnO/GN/GCE(PH-AZG)電極,并用PBS溶液(pH 7.0)清洗電極表面,去除多余物質(zhì)。陰干后,于4℃保存。

    所有電化學(xué)測(cè)試均在CHI660D電化學(xué)工作站上進(jìn)行,采用三電極系統(tǒng):修電極為工作電極,飽和Ag/AgCl電極為參比電極,鉑絲電極為對(duì)電極,1 mmol/L PBS(pH 7.0)為電解質(zhì)。所有實(shí)驗(yàn)均在室溫下進(jìn)行。

    3 結(jié)果與討論

    3.1離子液體功能化石墨烯與Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)的表征與分析

    由圖1可知,GO的UV-vis吸收峰分別位于230 nm,ILs在紫外可見區(qū)沒有明顯的吸收峰,而離子液體功能化石墨烯(GN)的UV-vis吸收峰值為270 nm,與還原石墨烯(SGN)特征峰相近[20],說明石墨烯π-共軛網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)恢復(fù)[23],GN為還原性石墨烯,而且ILs不影響石墨烯還原程度[24],這對(duì)于吸附HE和增強(qiáng)其電催化活性具有重要意義。

    圖1  氧化石墨烯( GO) 、離子液體( Ils) 和離子液體功能化石墨烯( GN) 水懸浮液的紫外可見光譜圖Fig.1  UV-vis spectra of graphene oxides ( GO) ,ionic liquids ( Ils) and ionic liquid functionalized graphene ( GN) in water

    由圖2A可見,純ZnO NPs在370 nm處出現(xiàn)特征吸收峰[25],純 Au NPs的等離子吸收峰約為550 nm。Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)在374 nm處出現(xiàn)一個(gè)尖峰,在可見光區(qū)出現(xiàn)一個(gè)寬峰,分別歸屬于ZnO NPs的吸收峰和Au NPs的等離子吸收峰。

    圖2 不同樣品的(A)紫外可見譜圖和(B)XRD譜圖Fig.2 UV-vis spectra(A)and XRD patterns(B)of different samples

    圖2B是不同樣品的XRD圖譜。ZnO NPs的衍射峰與ZnO標(biāo)準(zhǔn)譜圖(JCPDS卡36-1451)吻合,說明其為纖鋅礦結(jié)構(gòu);衍射峰窄且峰強(qiáng)度大,說明具有很好的結(jié)晶性,衍射峰的底部較寬證明晶體顆粒?。?6,27]。與純ZnO NPs的XRD對(duì)比,Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)多3個(gè)峰,分別位于2θ=38.2°,44.4°和64.6° ( ●對(duì)應(yīng)位置) ,對(duì)應(yīng)Au 晶體( 111) ,( 200) 和( 220)面( JCPDS 卡04-0784) ,表明異質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在金屬Au 顆粒。從圖3A 可見,合成的離子液體功能化石墨烯( GN) 為單層或極少數(shù)層。Au /ZnO 異質(zhì)結(jié)構(gòu)大小均勻(圖3B),每個(gè)ZnO NPs表面上均負(fù)載Au NPs,且Au NPs分散性較好,未呈現(xiàn)明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。ZnO NPs和Au NPs平均粒徑分別為50和10 nm;圖3B插圖是Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)中Au NPs電子衍射矩陣圖(SAED),呈現(xiàn)出較好的單晶衍射陣列。由圖3C可知,Au/ZnO復(fù)合材料較好地分散在GN上,但ZnO NPs粒徑相對(duì)于圖3B略大,這可能是由于超聲太久導(dǎo)致的。

    圖3 (A)GNs,(B)Au/ZnO和(C)Au/ZnO/GN的TEM圖。(B)中插圖為Au的衍射斑點(diǎn)圖Fig.3 TEM images of(A)GNs,(B)Au/ZnO and(C)Au/ZnO/GN.The inset of(B)is the electron diffraction spot diagram(SAED)of Au

    3.2不同修電極的電化學(xué)性能

    利用差分脈沖伏安(DPV)法,研究不同修電極在1μmol/L青霉素鈉的1 mmol/L PBS(pH 7.0)中的電化學(xué)行為。從圖4可見,裸GCE(g)和PE-Au/ZnO/GN/GCE(h)沒有還原峰,說明在-0.1~0.6 V范圍內(nèi),底物未發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。而PE-HE/GCE(f)、PE-HE-ZnO/GCE(e)、PE-HE-Au/GCE (d)、PE-HE-Au/ZnO/GCE(c)、PE-HE-GN/GCE(b)、PE-HE-Au/ZnO/GN/GCE(PH-AZG)(a)上的還原峰電流依次增大,說明氧化蘇木精是本體系的電活性物。在一定工作電位下,由于PE的催化作用,青霉素鈉水解產(chǎn)生強(qiáng)酸青霉噻唑酸,電離出H+,使電極局部pH值降低,促使電極表面pH探針HE得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)。而電極上的響應(yīng)信號(hào)與體系pH值的降低成正比,同時(shí)與青霉素的濃度成正比,據(jù)此可測(cè)定青霉素鈉含量[28]。在所有修電極中,PH-AZG的還原峰電流值最大。其主要原因是:(1) GN和Au NPs具有良好的催化活性,特別是催化HE對(duì)H+的吸附與釋放作用[29],二者與PE的協(xié)同催化,提高了青霉素鈉的水解,使其產(chǎn)生大量H+,從而加速了電活性物質(zhì)HE與電極之間的電子轉(zhuǎn)移;(2) ZnO NPs與低等電點(diǎn)的酶具有較強(qiáng)的靜電作用[30],ZnO NPs的吸附場(chǎng)引起酶的整齊排列,提高酶的響應(yīng)電流;(3)ZnO NPs的高電子遷移率及GN的優(yōu)異電導(dǎo)率,可以降低電子在電極和固定化酶間的遷移阻力,增強(qiáng)電子遷移率,提高電流響應(yīng)值。因此,Au/ZnO/GN表現(xiàn)出了良好的催化活性,提高了對(duì)青霉素鈉的電化學(xué)響應(yīng)。

    圖4 不同電極在1μmol/L青霉素鈉溶液(pH 7.0)中的脈沖差分伏安圖。(a)PE-HE-Au/ZnO/GN/ GCE、(b)PE-HE-GN/GCE、(c)PE-HE-Au/ZnO/GCE、(d)PE-HE-Au/GCE、(e)PE-HE-ZnO/GCE、(f) PE-HE/GCE、(g)GCE和(h)PE-Au/ZnO/GN/GCEFig.4 Diffrential pulse voltammetric(DPV)response of(a)penicillinase-hematenin(PE-HE)-Au/ZnO/ GN/GCE,(b)PE-HE-GN/GCE,(c)PE-HE-Au/ZnO/GCE,(d)PE-HE-Au/GCE,(e)PE-HE-ZnO/ GCE,(f)PE-HE/GCE,(g)GCE and(h)PE-Au/ZnO/GN/GCE in 1μmol/L penicillin G solution

    3.3Penicillinase-hematein-Au/ZnO/GN/GCE傳感器對(duì)青霉素鈉的檢測(cè)

    圖5A是以PH-AZG為工作電極,在1 mmol/L PBS(pH 7.0)中檢測(cè)不同濃度青霉素鈉的DPV響應(yīng)。隨著青霉素鈉濃度增大,電極在0.2 V的峰電流差值逐漸增大,說明HE可捕獲更多的H+進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。在2.5×10-14~1.0×10-6mol/L范圍內(nèi),電流差值與青霉素鈉濃度的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系(圖5B);在1.0×10-6~3.3×10-6mol/L范圍內(nèi),電流差值與青霉素鈉的濃度呈線性關(guān)系(圖5C),電極的檢出限低至1.5×10-14mol/L(S/N≥3)。當(dāng)青霉素鈉繼續(xù)加入,電流趨于平衡,這是因?yàn)榍嗝灌邕蛩岱e累抑制了PE的活性[31]。該電極良好的特性歸就于ILs將GN與ZnO/Au異質(zhì)結(jié)構(gòu)連接起來,使Au/ZnO/GN成為一個(gè)有利于電子快速傳遞的平臺(tái);同時(shí),Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)通過靜電作用提高酶的整齊排布,有利于電子傳輸,二者協(xié)調(diào)作用,有效地催化HE的電化學(xué)反應(yīng)。

    3.4Penicillinase-hematein-Au/ZnO/GN/GCE電極的電化學(xué)性能

    采用時(shí)間-電流法考察PH-AZG傳感器的選擇性,結(jié)果如圖6A所示,兩種非β-內(nèi)酰胺類抗生素的響應(yīng)信噪比S/N<3時(shí),基本不影響β-內(nèi)酰胺類抗生素殘留(青霉素鈉、氨芐青霉素鈉)的測(cè)定,呈現(xiàn)出較好的選擇性。同時(shí)制備5根PH-AZG修電極,采用DPV測(cè)定1μmol/L青霉素鈉,其響應(yīng)電流的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)<3.2%,表明此傳感器具有良好的重現(xiàn)性。在確定的實(shí)驗(yàn)條件下,使用同一根PH-AZG修電極,電位范圍為-0.4~0.6V,掃速為100mV/s,連續(xù)循環(huán)掃描20圈(圖6B),最終的電流值為初始值的98%,說明此電極具有較高的穩(wěn)定性。對(duì)于同一根電極,在4℃下保存3天后,峰電流為原始值的95%;保存7天后,峰電流值維持在81%,說明此傳感器具有良好的使用壽命。

    圖5 (A)在不同濃度青霉素G條件下,PH-AZG電極的DPV譜圖,(B)低濃度青霉素G對(duì)應(yīng)的線性曲線,(C)高濃度青霉素鈉對(duì)應(yīng)的線性曲線Fig.5 (A)DPVcurvesofthepenicillinase-hematein-Au/ZnO/GN(PH-AZG)biosensorwithdifferent concentrationsofpenicillinG.CalibrationcurvesofpeakcurrentofDPVversus(B)atthelowconcentration portionand(C)thehighconcentrationportion

    圖6 PH-AZG電極(A)對(duì)不同物質(zhì)的響應(yīng)曲線,(a)1×10-13mol/L青霉素鈉、(b)1×10-13mol/L氨芐青霉素鈉、(c)10μmol/L硫酸鏈霉素和(d)10μmol/L鹽酸左氧氟沙星;(B)循環(huán)進(jìn)行20圈CV掃描Fig.6 (A)AmperometricresponsesofthePH-AZGuponsubsequentadditionsof(a)1×10-13mol/Lpenicillin G,(b)1×10-13mol/Lampicillinsodiumsalt,(c)10μmol/Lstreptomycinsulfate,and(d)10μmol/Llevofloxacinhydrochloridein1mmol/LPBSat0.2V;(B)CVsin1mmol/LPBSwith0.1μmol/LpenicillinGfor20

    3.5牛奶樣品中青霉素鈉的檢測(cè)

    取200mL商品化的鮮牛奶,用中空纖維膜將分子量大于6000的大分子去除,所得清液作為溶劑,配制1mmol/LPBS溶液(pH7.0),用PH-AZG電極進(jìn)行時(shí)間-電流曲線測(cè)定,工作電位為0.2V。如圖7A所示,隨著青霉素鈉的加入,還原電流迅速增大,而且很快達(dá)到穩(wěn)態(tài)電流,說明電極上的PH-AZG膜未發(fā)生溶脹和脫落現(xiàn)象,與電極表面的吸附良好。在5×10-14~5×10-7mol/L范圍內(nèi),其穩(wěn)態(tài)電流與青霉素鈉濃度的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系,檢出限低至1.0×10-14mol/L(S/N≥3)。在同樣條件下,同時(shí)采用DPV進(jìn)行牛奶中青霉素鈉的檢測(cè),結(jié)果與時(shí)間電流曲線所得規(guī)律一致,但其靈敏度相對(duì)較差(圖7B)。在實(shí)際樣品中,本方法的檢測(cè)線性范圍變小,可能是電極表面上Au/ZnO吸附了牛奶樣品中殘留的小分子蛋白、脂肪或者其它組分,從而在PE和青霉素鈉之間形成障礙,影響了催化活性[31]。

    取3份商品化牛奶,加入不同量的青霉素鈉,用PH-AZG電極進(jìn)行DPV測(cè)定。由表1可知,此傳感器用于實(shí)物中青霉素殘留的檢測(cè)具有可行性。通過對(duì)比不同的檢測(cè)方法(表2)可以發(fā)現(xiàn),PH-AZG傳感器具有較低的檢出限和較寬的檢測(cè)范圍。

    圖7在牛奶中加入青霉素鈉的(A)時(shí)間電流曲線和(B)DPV譜圖。A中插圖為濃度-電流的半對(duì)數(shù)曲線Fig.7 (A)AmperometricI-tand(B)DPVresponseoftheas-preparedbiosensorwiththesuccessiveadditionof penicillinGinmilk.Theinsetof(A)showsthecalibrationcurveofsemi-logformatofconcentrationandcurrents

    表1 牛奶樣品中青霉素鈉的加標(biāo)回收率和精密度Table1 RecoveriesandRSDsofpenicillinGinmilk

    表2 不同青霉素鈉檢測(cè)方法效果對(duì)比Table2 ComparisonofvariousanalyticalmethodsfordeterminationofpenicillinG

    4 結(jié)論

    采用化學(xué)還原法制備了離子液體功能化石墨烯(GN),紫外可見光譜分析表明成功制得還原石墨烯。通過種子生長(zhǎng)法制備Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu),所制備的Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)尺寸均一、水溶性良好,其中ZnONPs粒徑為50nm,AuNPs粒徑約為10nm。利用GN上的ILs與Au/ZnO異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的相互作用力可將二者連接起來,形成一種新的負(fù)載型石墨烯復(fù)合材料(Au/ZnO/GN)。此復(fù)合材料同時(shí)具有GN、ZnONPs和AuNPs3種納米材料的優(yōu)良特性,且負(fù)載在ZnONPs上的AuNPs對(duì)氧化蘇木精具有催化活性,有利于電子傳遞反應(yīng)的發(fā)生。所制得的PH-AZG傳感器在PBS水溶液中對(duì)青霉素鈉檢測(cè)的范圍為2.5×10-14~3.3×10-6mol/L,檢出限低至1.5×10-14mol/L(S/N≥3),且具有較高的選擇性和穩(wěn)定性。同時(shí),實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)際牛奶制品中低濃度青霉素鈉的檢測(cè),在5×10-14~5×10-7mol/L范圍內(nèi)有顯著的響應(yīng)。

    References

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    Thiswork was supported by the National Natural Science Foundation of China(No.21375017)

    2016國(guó)際微流控芯片與微納尺度生物分離分析學(xué)術(shù)會(huì)議(蘭州)/第十屆全國(guó)微全分析系統(tǒng)學(xué)術(shù)會(huì)議/第五屆全國(guó)微納尺度生物分離分析學(xué)術(shù)會(huì)議

    2016 International Conference on M icrofluidic Chip and M icro/ NanoScale Bioseparation Analysis(Lanzhou)/The 10thNational Conference on M icro Total Analysis System s/The 5thNational Symposium on M icro/NanoScale Bioseparations and Bioanalysis

    (第二輪通知)

    由中國(guó)化學(xué)會(huì)主辦,蘭州大學(xué)承辦,南京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)等協(xié)辦的2016國(guó)際微流控芯片與微納尺度生物分離分析學(xué)術(shù)會(huì)議(蘭州)、第十屆全國(guó)微全分析系統(tǒng)學(xué)術(shù)會(huì)議、第五屆全國(guó)微納尺度生物分離分析學(xué)術(shù)會(huì)議定于2016年5月6日~5月9日在蘭州召開?,F(xiàn)將會(huì)議注冊(cè)等具體事項(xiàng)通知如下:

    會(huì)議信息

    會(huì)議時(shí)間:2016年5月6日~5月9日

    主辦單位:中國(guó)化學(xué)會(huì)

    會(huì)議主席:陳洪淵院士

    會(huì)議地點(diǎn):蘭州大學(xué)

    會(huì)議網(wǎng)址:microtas2016.lzu.edu.cn會(huì)議郵箱:microtas2016@lzu.edu.cn會(huì)議微信公眾平臺(tái):microtas重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)

    征文截止日期:2016年3月31日

    注冊(cè)優(yōu)惠截止日期:2016年3月31日

    會(huì)議注冊(cè)

    為便于會(huì)務(wù)安排,請(qǐng)擬參會(huì)代表于2016年3月31日前完成網(wǎng)上注冊(cè),注冊(cè)費(fèi)用如下:

    代表類型 2016年3月31日之前中國(guó)化學(xué)會(huì)會(huì)員非中國(guó)化學(xué)會(huì)會(huì)員2016年4月1日之后中國(guó)化學(xué)會(huì)會(huì)員非中國(guó)化學(xué)會(huì)會(huì)員普通代表(含博士后) 1100元 1300元 1250元 1500元學(xué)生代表(報(bào)到時(shí)需出示學(xué)生證) 850元 1000元 1000元 1200元

    匯款信息詳見會(huì)議網(wǎng)站microtas2016.lzu.edu.cn及微信公眾平臺(tái)microtas。

    會(huì)議住宿

    會(huì)議協(xié)議酒店有萃英大酒店、東方大酒店、蘭州飛天大酒店和蘭州店,均在會(huì)場(chǎng)周邊,請(qǐng)各位代表盡早按會(huì)議網(wǎng)站提供的信息預(yù)定(費(fèi)用自理)。附近還有漢庭、7天等快捷酒店。

    會(huì)議聯(lián)系人

    蒲巧生,電話:13028796293,E-mail:puqs@lzu.edu.cn

    A Low Detection Lim it Penicillin Electrochem ical Biosensor Based on Penicillinase-Hematein Au/ZnO/Single Graphene Nanosheets

    HAN Zhi-Zhong1,2,WU Yue-Ting2,3,ZHOU Ying1,PAN Hai-Bo*2,CHEN Jing-Hua1,LIChun-Yan*1
    1(School of Pharmacy,F(xiàn)ujian Medical University,F(xiàn)uzhou 350108,China)2(College of Chemistry,F(xiàn)uzhou University,F(xiàn)uzhou 350108,China)3(Fujian Huishun Professional Health Evaluation Co.Ltd.,Quanzhou 362000,China)

    ZnO nanoparticles(ZnO NPs)were obtained by a direct precipitation method.With the as-prepared ZnO NPs as seeds,Au/ZnO heterostructure was synthesized by seed-mediated growth method without any surfactant,and the diameters of ZnO NPs and Au NPswere about50 nm and 10 nm,respectively.Then ionic liquids(ILs),trihexyltetradecylphosphonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide([P(C6)3C14][Tf2N]),and functionalized graphene(GN)were prepared under room temperature.The ILs as bridges could connect Au/ZnO heterostructure to form a new kind of graphene nanocomposite,Au/ZnO/GN.Then thepenicillinase and hematein were immobilized on Au/ZnO/GN.And the biosensors based on penicillinasehematein-Au/ZnO/GN(PH-AZG)were used for detecting penicillin G.In PBS buffer solution(pH 7.0),PH-AZG exhibited a detection range from 2.5×10-14to 3.3×10-6mol/L with a detection limit of 1.5× 10-14mol/L(S/N≥3).Five PH-AZG electrodeswere prepared with the same conditions,and the RSDs for their current response were less than 3.2%.Furthermore,the standard curves were linear in the range of 5× 10-14-5×10-7mol/L for milk.The average recoveries were 99.7%-101.4%with RSDs of 2.3%-3.5% (n=5).Themethod is sensitive and repeatable,and can be applied to the field of residue analysis about penicillins G with low concentration levels.

    Gold/zinc oxide heterostructure;Graphene;Ionic liquids;Penicillin biosensor

    31 August 2015;accepted 6 January 2016)

    10.11895/j.issn.0253-3820.150694

    2015-08-31收稿;2016-01-06接受

    本文系國(guó)家自然科學(xué)基金(No.21375017),福建省自然科學(xué)基金(No.2015J05020),福建省衛(wèi)生計(jì)生委青年科研課題(No.2014-1-39)和福建醫(yī)科大學(xué)苗圃科研基金(No.2014MP008)資助

    *E-mail:hbpan@fzu.edu.cn;cyli65@126.com

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