[发明专利]一种检测β-内酰胺类抗生素的电化学受体传感器、制备方法及其应用

说明书

本发明属于分析化学及兽药残留分析技术领域，尤其涉及一种检测β‑内酰胺类抗生素的电化学受体传感器、制备方法及其应用。该电化学受体传感器包括电化学探针、信号探针、新型复合纳米材料，所述的电化学探针为硫堇，所述的信号探针为HRP标记氨苄青霉素(HRP‑AMP)，所述的复合纳米材料为石墨烯/硫堇/玻碳电极(GO/TH/GCE)。本发明所公开的方法可用于检测头孢氨苄、头孢喹肟、头孢噻呋、青霉素G、氨苄西林，从而为食品中该类物质的检测提供一个快速且灵敏的方法。本发明所建立的检测方法准确度高，灵敏度好，与现有的方法相比，可以节省大量的时间和成本，具有更好的市场应用价值。

技术领域

本发明属于分析化学及兽药残留分析技术领域，尤其涉及一种检测β-内酰胺类抗生素的电化学受体传感器、制备方法及其应用。

背景技术

β-内酰胺类抗生素，由于其药效高、价格低廉、使用方便，已成为临床上治疗细菌感染最常用的抗生素，在畜牧兽医水产养殖领域也得到了广泛的应用。目前主要用于治疗奶牛乳腺炎、鱼、虾细菌感染和海参的疾病。然而，用药不规范对渔业生产和生态环境都有严重的潜在危害，也会导致药物在奶和动物、水产品组织中的残留，使人体产生耐药性导致免疫力降低从而危害人体健康。对动物源性食品中此类抗生素残留的有效监测已经成为保障食品安全的一个重要环节。

β-内酰胺类抗生素药物残留的检测方法一直以来都是研究人员关注的热点，目前已报道的方法主要有微生物法、免疫分析法、拉曼光谱法、高效液相色谱-紫外法、液相色谱-质谱法、电化学生物传感器法等。微生物法操作快速简便、价格便宜但专属性不足，容易产生假阳性；光谱法在定量方面存在缺陷；液相色谱-质谱法可避免生物法在准确性方面的欠缺，灵敏度高、选择性强，但由于仪器价格昂贵，不能满足绝大多数实验室的需求。

近年来，随着β-内酰胺类抗生素药物在食品中残留问题的严重化，电化学生物传感器法对其的检测也在不断地优化。电化学生物传感器中的生物识别物质包括有抗原抗体、酶、微生物、细胞以及核酸等，其中，以受体蛋白为识别元件的电化学受体传感器对β-内酰胺类抗生素的检测相对于其他几种方法有明显的优势。

与其他检测方法相比，电化学受体传感器具有以下优势：一是受体—配体的特异性作用使得受体传感器具有高灵敏度，即特异性高；二是基于修饰电极的纳米质优良的电化学特征使检出限明显降低；三是检测过程耗时短，历时以分钟计；四是受体传感器造价较低、易于推广使用、轻巧便于携带，操作程序简易而不需专业培训。电化学受体传感器的灵敏度主要取决于生物分子与电极之间电子的直接迁徙速率，许多研究是通过在电极表面引入电子传递介质亚甲基蓝、二茂铁衍生物、离子液体和纳米材料等来提高生物传感器的电子直接迁徙速率。

纳米功能材料是电化学受体传感器的核心。它在纳米材料的作用下，可提高传感器的灵敏度和抗干扰性，从而简化并加速信号的传递。纳米材料作为放大因子可以从五种不同的途径中实现电化学传感器中的信号放大，作为电极材料构筑平台提供了大的比表面积和多个结合位点；作为催化剂有良好的电催化性能；且促进了电子的转移，具有良好的导电性；作为信号因子的载体，具有增强负载信号的功能；且在一定程度上与其他放大技术结合，实现多重的信号放大。

综上所述，对于食品中残留的β-内酰胺类抗生素药物，传统的检测方法在不同程度上存在操作复杂，耗时长，会出现假阳性结果等问题。电化学受体传感器是检测上述药物较为先进和合适的方法。因此，建立一种检测β-内酰胺类抗生素的电化学受体传感器及其制备方法和应用是很有意义的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种检测β-内酰胺类抗生素的电化学受体传感器、制备方法及其应用，用于头孢氨苄、头孢喹肟、头孢噻呋、青霉素G、氨苄西林的检测。

本发明是这样实现的，一种检测β-内酰胺类抗生素的电化学受体传感器的制备方法，包括以下步骤：

S1：制备石墨烯硫堇复合物；

S2：获得受体蛋白BlaR-CTD；