[发明专利]一种复合材料修饰的尼古丁传感器及其制备方法和采用其检测烟叶中尼古丁含量的方法

说明书

本发明提供一种复合材料修饰的尼古丁传感器及其制备方法和采用其检测烟叶中尼古丁含量的方法。本发明将自制备得到的金纳米粒子/双网络水凝胶复合材料修饰在SPE金电极界面上，将不同浓度的尼古丁标准品配置于0.01mol/LPBS缓冲溶液中，采用方波伏安法，构件尼古丁测定标准曲线后，采用烟草粉末制备待测样品后，同样采用方波伏安法测定特征响应电流值并代入所述标准曲线后，计算得到待测样品中尼古丁的浓度，并与GC‑MS法比对结果。采用本发明提供的方法制备的尼古丁传感器由于表面采用了金纳米粒子/双网络水凝胶复合材料修饰，表现出良好的导电性，可以简单快速便捷地检测烟叶中尼古丁含量，且检测方法准确度较高。

技术领域

本发明属于电化学分析检测技术领域，具体涉及一种复合材料修饰的尼古丁传感器及其制备方法和采用其检测烟叶中尼古丁含量的方法。

背景技术

烟草是一种历史悠久的特殊经济作物，在美国、中国、印度、巴西和古巴等国家都有广泛种植。我国烟草种植的总产量、总面积以及卷烟的生产量目前均居世界首位，现已成为我国一个重要的消费品和税收来源。吸烟有害健康是全世界共同关注的重大问题，最大程度的降低吸烟带来的危害，并保留烟草特有的香气和吃味是目前烟草行业的发展的两个方向。

尼古丁(Nicotine，又称烟碱(1-甲基-2(3-吡啶基)吡咯烷)，简称NCT,在烟草中的含量约为1％-2％，是烟草中的一种主要生物碱。常温下为一种难闻、味苦、淡黄色的油质液体，在光下久置易被氧化成暗灰色，可以迅速溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂，能溶于水。烟碱可使吸烟者的植物神经和中枢神经系统感受到刺激兴奋作用,因而烟碱与吸烟成瘾性相关，烟碱的含量直接关系到吸食者的使用体验和满足感，也与人体健康和环境危害息息相关。随着对吸烟危害人类健康的日益关注，对尼古丁含量的定量检测也成为人们关注的焦点。因此对烟草中的尼古丁的研究和浓度控制对于烟草品质、烟草的经济价值及降焦减害具有重要意义。

在近二十年里，研究人员开发了许多测定NCT的方法，如拉曼光谱法、液相色谱法、高效液相色谱电化学法(HPLC-EC)、气相色谱-质谱法(GC-MS)、滴定法、重量法，化学发光法等。拉曼光谱法对于测定烟碱简便快速，但受其方法本身的灵敏度、准确度的限制及谱带宽度、波长选择性、范围、杂质等影响，易造成测定结果的偏差，80年代后期英国的研究工作表明，利用光谱仪测定烟碱时的测定结果低于实际值(Itoh et al.,High dilutionsurface-enhanced Raman spectroscopy for rapid determination of nicotine in e-liquids for electronic cigarettes. Analyst,2017,142(6):994-998)；液相色谱法及气相色谱-质谱法是目前行业内普遍采用的分析方法，具有检测精度高的优点，但所需仪器昂贵、操作复杂，且在分析前需要进行试剂的衍生化处理，所需测试时间长，不利于样品的现场快速检测。(Nagarnaik et al.,A study of validation and uncertainty in realsamples of nicotine polacrilex gum by reverse phase HPLC.Asian J.PharmaceutAnal.2014, 4:156–161)；