[发明专利]金纳米粒子负载β-环糊精功能化石墨烯生物传感器的制备及应用

说明书

本发明公开了一种金纳米粒子负载β‑环糊精功能化石墨烯电化学生物传感器的制备及其应用。混匀氯金酸溶液、碳酸钾溶液和蒸馏水，加热，得金纳米粒子；氧化石墨烯悬浮液中加入氢氧化钠溶液，滴加环氧氯丙烷，得环氧基团功能化氧化石墨烯，溶解于碳酸缓冲溶液中，加β‑环糊精；4‑氨基苯硫酚溶于无水乙醇，加β‑环糊精功能化的氧化石墨烯和金纳米粒子，得金纳米粒子负载β‑环糊精功能化石墨烯复合物；分散于乙醇中，得分散液，滴涂于裸玻碳电极上为工作电极，铂电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，构成金纳米粒子负载β‑环糊精功能化石墨烯电化学生物传感器。该生物传感器快速检测杏仁露中的氰化物，数据可靠，干扰小，灵敏度高。

技术领域

本发明属于生物传感器技术领域，涉及一种金纳米粒子负载β-环糊精功能化石墨烯生物传感器的制备方法；本发明还涉及一种该制备方法制得的生物传感器在快速检测杏仁露氰化物中的应用。

背景技术

乳制品作为一种与人们生活密切相关的食品，其发展也受到了政府、社会的极大关注和高度重视。乳制品安全是近年来食品安全的焦点之一，检测新技术运用滞后，部分标准缺乏，导致乳制品不安全事件屡禁不绝。乳制品污染多见于原料乳的掺假，为了提高乳制品中蛋白含量，向其中添加三聚氰胺和皮革水解物；为了乳及乳制品的保鲜，向乳中添加硫氰酸钠；杏仁露中的有害物质—氰化物主要来源于配料苦杏仁及保存条件不当产生的。这一系列有毒有害物质的污染造成食用者急性或慢性蓄积性中毒等危害，因此，为确保人类身体健康和食品安全，建立快速、有效、经济、环保的乳制品化学性污染的检测显得非常有意义。

氰化物是一类有氰基（CN^-）的剧毒化合物，氰根离子（CN^-）进入人体后，主要作用于血液，能抑制组织细胞中40多种酶的活性，引起整个细胞色素体系的氧化还原障碍，导致机体的氧化还原作用停止，造成细胞窒息，组织缺氧。食品中的氰化物不但会污染环境，使人、畜中毒甚至死亡，即使像铁氰酸盐和亚铁氰酸盐低毒性的氰化物复盐，如果大量排入地面水中，经过阳光照射和其他条件配合也可以分解释放出相当数量的游离氰化物，导致水生物中毒死亡。

食品中氰化物的检测方法主要有分光光度法、气相色谱法，离子色谱法、气相色谱-质谱联用仪、液相色谱法等。但这些方法检测效率低、干扰大、数据不可靠，不适用于杏仁露中氰化物的快速检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种金纳米粒子负载β-环糊精功能化石墨烯生物传感器的制备方法，能制得用于快速检测杏仁露中氰化物的生物传感器。

本发明的另一个目的是提供一种上述制备方法制得的生物传感器在快速检测杏仁露氰化物中的应用，消除基质干扰，提高检测效率，节约成本。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种金纳米粒子负载β-环糊精功能化石墨烯电化学生物传感器的制备方法，具体按以下步骤进行：

1）金纳米粒子的制备：

采用抗坏血酸还原法制备金纳米粒子，具体制备过程如下：按体积比1︰1︰1.5︰25，分别取质量分数为1%的氯金酸溶液、质量分数为0.7%的抗坏血酸溶液、摩尔体积浓度为0.2mol/L的碳酸钾溶液和蒸馏水，将氯金酸溶液、碳酸钾溶液和蒸馏水混匀，在搅拌的条件下加入抗坏血酸溶液，立即呈现紫红色；加蒸馏水至500mL，加热至溶液变为透明红色为止，制得粒径为10～15nm的金纳米粒子；

2）氧化石墨烯表面的环氧功能化：

按40mL去离子水中加入10mL质量体积浓度为8mg/mL的氧化石墨烯悬浮液和1.5mL环氧氯丙烷的比例，分别取去离子水、氧化石墨烯悬浮液和环氧氯丙烷，氧化石墨烯悬浮液加入去离子水中，超声20～30min，得到均一氧化石墨烯悬浮液；向该均一氧化石墨烯悬浮液中加入10wt%氢氧化钠溶液，待均一氧化石墨烯悬浮液的pH值为9.5～10.0后，逐滴加入环氧氯丙烷，在60～80℃的温度下磁力搅拌3～4h，离心，水洗三次，得环氧基团功能化氧化石墨烯；