[发明专利]一种草甘膦分子印迹电极的制备及应用

说明书

本发明公开了一种草甘膦分子印迹电极的制备及应用，属于农残快速检测技术领域，本发明通过以草甘膦分子为模板，采用表面印迹技术将玻碳电极置于含有功能单体、模板分子、的电聚合液中进行电聚合，氢氧化钠洗脱模板分子，得到草甘膦分子印迹电极，本发明制备的分子印迹电极可实现对草甘膦的直接检测，具有灵敏、快速、特异性高等优点，并且价格低廉，适用于基层或现场检测草甘膦。

技术领域

本发明涉及一种草甘膦分子印迹电极的制备及应用，属于农残快速检测技术领域。

背景技术

草甘膦是美国孟山都公司于20世纪70年代研制的一种广谱灭性水溶性除草剂，商品名称为农达，国内曾叫镇草宁、膦甘酸，化学名称为N-甘氨酸(甲基膦酸)，属于氨基甲撑膦酸类含有羧基的化合物，英文名称为glyphosate，被广泛应用于农业产业。由于草甘膦化学性质稳定，具有内吸传导性，高效低毒，低残留等特点，因此是国内目前使用最为广泛、无选择性和除草活性最强的有机磷除草剂，草甘膦能够有效抑制多种一年生或多年生杂草，能够控制杂草种危害最大的76种。

然而，作为一种致癌物，少量草甘膦会造成环境污染，进而对人体健康构成威胁。因此，建立一种有效的方法来识别和分离草甘膦是很重要的。传统方法如气相色谱法、液相色谱法、光度法、生物分析主要用于检测和识别草甘膦。但也存在费时费力、样品前处理方式复杂等缺点。

分子印迹技术又称分子烙印，属于超分子化学中主客体化学的范畴，是基于生物分子识别的基础上，应用该原理对一些小分子的分离与检测的一种前沿技术，是高分子化学、生物化学和材料化学等多学科的边沿科学。近几年来，随着分子印迹技术飞速发展，以分子印迹聚合物作为传感器敏感材料的分子印迹电化学传感器，成为分子印迹技术应用研究的一个重要方向。分子印迹聚合物敏感材料具有耐高温、高压、酸、碱和有机溶剂，可用标准化学方法合成，不易被生物降解破坏，可多次重复使用，易于保存等优点。分子印迹电化学传感器是将分子印迹测定法和传感技术相结合而构建的一类新型亲和性“人工抗体”传感器。但目前将分子印迹技术应用于草甘膦的定量检测还存在灵敏度低、特异性不强等缺陷。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种草甘膦分子印迹电极的制备及应用，该分子印迹电极能够用于检测草甘膦，且操作简单，灵敏度高、特异性强。

本发明的第一个目的是提出一种草甘膦分子印迹电极的制备方法，在修饰了壳聚糖-金纳米十字复合纳米材料(CTS@AuNCs)的玻碳电极上电聚合形成分子印迹膜，分子印迹膜以吡咯作为功能单体，草甘膦作为模板分子，洗脱模板分子，得到草甘膦分子印迹(MIP@CTS@AuNCs)电极。

进一步的，所述壳聚糖-金纳米十字复合纳米材料是由体积分数为1％的壳聚糖水溶液与体积分数为80％的金纳米十字水溶液混合制成。

进一步的，1％的壳聚糖水溶液与80％的金纳米十字水溶液的混合体积比例为1:9。

进一步的，在进行电聚合之前，还包括预聚合的步骤，即：将修饰了壳聚糖-金纳米十字复合材料的玻碳电极浸入含有吡咯、草甘膦的B-R缓冲溶液中一段时间，再进行电聚合，可以在电极表面形成致密的聚合膜，空穴也更密，检测更灵敏。

进一步的，所述预聚合的浸没时间为15min。

进一步的，将修饰了壳聚糖-金纳米十字复合材料的玻碳电极浸入含有吡咯、草甘膦的B-R缓冲溶液中进行电聚合，所述电聚合采用循环伏安法扫描进行，其中电聚合电压为-1V～1V，扫描速率为100mv/s，扫描圈数为5。

进一步的，含有吡咯、草甘膦的B-R缓冲溶液中，吡咯的浓度为1～10mmol/L，草甘膦浓度为0.05～0.15mmol/L。

进一步的，B-R缓冲溶液的pH为2～6。

进一步的，将修饰了分子印迹膜的电极置于0.1mol/L氢氧化钠水溶液中浸泡5～20min，通过电化学法洗脱模板分子。