[发明专利]一种检测环丙沙星的电化学传感器及其检测方法

说明书

本发明公开了一种检测环丙沙星的电化学传感器及其检测方法，属于食品安全检测技术领域。所述电化学传感器以COF@CB@MPDA复合材料修饰的电极为工作电极；所述COF@CB@MPDA复合材料由如下方法制备而成：将COF和CB分散到双蒸水中，得到混合液；然后将环丙沙星和多巴胺按摩尔比1：(9‑12)加入到混合液中，分散均匀，再加入Tris‑HCl(pH 8.5)溶液，室温搅拌反应10‑14h，所得产物经洗涤和干燥，即制备得到COF@CB@MPDA复合材料。采用本发明的电化学传感器对环丙沙星的最低检出限为9.46μg/kg，能够满足检测需要；前处理和分析时间分别比传统的检测方法缩短48分钟和10分钟，适用于环丙沙星的快速检测。

技术领域

本发明涉及食品安全检测技术领域，具体涉及一种检测环丙沙星的电化学传感器及其检测方法。

背景技术

环丙沙星(ciprofloxacin，CIP)属于合成的第三代氟喹诺酮类抗菌药物，其结构式如下：

环丙沙星具有广谱抗菌活性，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有较好的作用。因此，环丙沙星常被用于治疗消化和呼吸系统感染以及尿道感染。环丙沙星能够抑制细菌 DNA解旋酶，阻止细菌复制，快速降低细菌繁殖。

但是环丙沙星有时会引起人体过敏性反应、静脉炎、胃肠道反应和中枢神经系统的反应。中华人民共和国农业部规定环丙沙星和诺氟沙星在动物源性食品中的最大允许残留限量为100μg/kg。

目前国内外有关食品中环丙沙星的检测方法大都采用液相色谱法或液相、气相色谱与质谱联用的方法进行定性、定量的检测。但上述几种检测方法所使用的设备价格昂贵，分析时间长，需要复杂的样品前处理技术；因此研发快速、准确、灵敏的环丙沙星的检测方法具有重要意义。

由环丙沙星的结构可以看出，环丙沙星7位上具有哌嗪环，可被氧化，说明环丙沙星是一种具有电化学活性的物质，因此也可以用电化学方法进行直接测定。Lida Fotouhi和 Mahnaz Alahyari通过使用多壁碳纳米管修饰电极实现了对环丙沙星的直接电化学检测，在最优条件下环丙沙星浓度的检测线性范围为40-1000μmol L^-1，检测限为6μmol L^-1，并在尿样和血清两种实际样品中对环丙沙星的含量进行了检测。Nizam Diab等人利在DNA修饰电极表面实现了对环丙沙星的直接电化学检测，实验表明，与裸玻碳电极相比，由于环丙沙星与DNA的交互作用使得环丙沙星在DNA修饰电极表面的不可逆氧化峰大大增强，两者的相互作用可以采用循环伏安法电化学扫描方法进行研究，并测出了两者相互作用的结合常数，最优条件下环丙沙星检测线性范围为1.0-10μmol L^-1，检测限为0.117μmol L^-1。AliA.Ensafi等人采用MgFe₂O₄纳米颗粒与碳纳米管两种纳米材料，共同修饰玻碳电极的方法，对环丙沙星含量进行了直接电化学检测，并用XRD、TEM、循环伏安等手段对材料的形貌及电化学特性进行了表征。在最优条件下对环丙沙星检测的线性范围为 0.10-1000μmol L^-1，检出限和定量检测限分别为0.01μmol L^-1和0.08μmol L^-1，并将该方法用于药片、尿样和血浆几种样品中环丙沙星的检测。

但是，根据氧化还原反应的原理可知，与环丙沙星具有类似结构的化合物都能够在相同电位下出现氧化峰。如果被检测样品基质中出现环丙沙星的结构类似物，上述报道的方法不能排除干扰物的影响，从而会使检测结果的准确度下降。此外，上述报道方法中用到的电极修饰材料和合成过程比较复杂，而且还需要高温加热。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种检测环丙沙星的电化学传感器及其检测方法。本发明的电化学传感器能够实现快速、灵敏检测环丙沙星，其样品前处理简单、检测灵敏度高、分析时间短，适用于各种食品中环丙沙星的快速、灵敏检测。