首页 / 专利库 / 表面处理和涂层 / 电沉积 / 一种丙烯酰胺电化学快速检测方法

一种丙烯酰胺电化学快速检测方法

阅读:883发布:2023-01-26

专利汇可以提供一种丙烯酰胺电化学快速检测方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种丙烯酰胺电化学快速检测方法,包括以下步骤:1)修饰 电极 的制备,在 石墨 电极表面加入壳聚糖、羧基化 碳 纳米管 后电化学沉积纳米金颗粒;2)往修饰电极加入丙烯酰胺多克隆 抗体 孵育一段时间、用缓冲液冲洗后,使用 酪蛋白 封闭未结合的活性位点;3)将待测的丙烯酰胺经巯基丙酸衍生后的产物丙烯酰胺-巯基丙酸滴加到修饰电极中孵育一段时间,用缓冲液冲洗;4)将修饰电极与铂电极、Ag/AgCl参比电极组成三电极体系,丙烯酰胺-巯基丙酸会引起体系 电流 变化,将电流变化值与标准曲线进行对比确定丙烯酰胺-巯基丙酸的浓度,进而确定丙烯酰胺的浓度。本发明具有快速、准确、高灵敏的特点。本发明还公开一种丙烯酰胺多克隆抗体的制备方法。,下面是一种丙烯酰胺电化学快速检测方法专利的具体信息内容。

1.一种丙烯酰胺电化学快速检测方法,包括以下步骤:
1)修饰电极的制备,在石墨电极表面加入壳聚糖、羧基化纳米管后电化学沉积纳米金颗粒;
2)固定抗体,往修饰电极加入丙烯酰胺多克隆抗体孵育一段时间、用缓冲液冲洗后,使用酪蛋白封闭未结合的活性位点;
3)将待测的丙烯酰胺经巯基丙酸衍生后的产物丙烯酰胺-巯基丙酸滴加到经步骤2)处理后的修饰电极中孵育一段时间,用缓冲液冲洗修饰电极;
4)将经步骤3)处理后的修饰电极与铂电极、Ag/AgCl参比电极组成三电极体系,丙烯酰胺-巯基丙酸会引起体系电流变化,将电流变化值与标准曲线进行对比确定丙烯酰胺-巯基丙酸的浓度,进而确定丙烯酰胺的浓度。
2.根据权利要求1所述的一种丙烯酰胺电化学快速检测方法,其特征在于,所述在石墨电极表面加入壳聚糖、羧基化碳纳米管的步骤如下:
1)碳纳米管羧基化:取多壁碳纳米管在H2SO4:HNO3=3:1混合溶液中超声一段时间,然后在70±5℃条件下磁搅拌一段时间;用反复冲洗至pH值为中性,产物经离心、透析后得到的羧基化碳纳米管,真空干燥;
2)石墨电极经不同粒径的微米级、麂皮依次抛光至镜面,然后声波清洗,氮气吹干;
3)将上述制备的羧基化碳纳米管超声分散到去离子水中,取一定体积的分散好的羧基化碳纳米管,并加入同等体积的、质量浓度为0.2%的壳聚糖;涡旋震荡混匀后,滴加该混合溶液3~5μL到经过预处理的石墨电极表面,烘干即可。
3.根据权利要求1所述的一种丙烯酰胺电化学快速检测方法,其特征在于,所述电化学沉积纳米金颗粒是在氯金酸中进行的,具体为:在5mL、0.5mM的氯金酸水溶液中,采用循环伏安法电沉积金纳米颗粒,扫描电位为-0.3~0.3V,扫描速度为50mV s-1,扫描10段。
4.根据权利要求1所述的一种丙烯酰胺电化学快速检测方法,其特征在于,所述丙烯酰胺多克隆抗体的制备方法如下:
1)抗原的制备:
a.半抗原的合成
将丙烯酰胺与3-巯基丙酸反应,使丙烯酰胺分子结构上的烯与3-巯基丙酸上的巯基发生反应形成间隔臂,从而获得丙烯酰胺半抗原;
b.免疫原的制备
将丙烯酰胺半抗原与卵清蛋白偶联得到免疫原;
2)抗体的制备
将上述制备的免疫原诱导动物产生丙烯酰胺多克隆抗体。
5.根据权利要求1所述的一种丙烯酰胺电化学快速检测方法,其特征在于,所述标准曲线根据预先确定浓度的丙烯酰胺-巯基丙酸溶液、实验确定相应电流变化值后绘制出。
6.根据权利要求1所述的一种丙烯酰胺电化学快速检测方法,其特征在于,在所述步骤
2)和所述步骤3)中,孵育条件为:37℃孵育1h。
7.根据权利要求1所述的一种丙烯酰胺电化学快速检测方法,其特征在于,所述缓冲液为0.01M、pH7.4的PBST缓冲液。
8.根据权利要求1所述的一种丙烯酰胺电化学快速检测方法,其特征在于,经步骤2)处理后的修饰电极置于4℃的箱中备用。
9.一种丙烯酰胺多克隆抗体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)抗原的制备:
a.半抗原的合成
将丙烯酰胺与3-巯基丙酸反应,使丙烯酰胺分子结构上的烯烃与3-巯基丙酸上的巯基发生反应形成间隔臂,从而获得丙烯酰胺半抗原;
b.免疫原的制备
将丙烯酰胺半抗原与卵清蛋白偶联得到免疫原;
2)抗体的制备
将上述制备的免疫原诱导动物产生丙烯酰胺多克隆抗体。

说明书全文

一种丙烯酰胺电化学快速检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及化学检测技术领域,尤其涉及一种丙烯酰胺电化学快速检测方法。

背景技术

[0002] 丙烯酰胺(Acrylamide)广泛存在于高温加工的淀粉类食品中,具有神经毒性、遗传毒性、生殖毒性和潜在致癌性,可通过皮肤、黏膜、呼吸道、消化道和胎盘进入生物体内并蓄积,危害人类健康,被国际癌症研究机构(IARC)列为2类致癌物(2A),即人类可能致癌物。丙烯酰胺在人和动物体内都会转化为致癌活性代谢产物环丙酰胺。根据欧盟险评估报告,丙烯酰胺可诱导动物各种器官的肿瘤,其机理可能与内分泌失调有关,并且多发在动物的脑和脊髓索状组织。大量的动物试验研究显示,丙烯酰胺可以导致大鼠多种器官产生肿瘤,如口腔、甲状腺、乳腺、睾丸、子宫、脑下垂体肿瘤等。
[0003] 世界卫生组织规定:饮用中丙烯酰胺最大允许残留量为0.5μg/L。美国食品药品监督管理局规定:应用于与食品直接接触的纸张中丙烯酰胺单体含量要低于2g/kg。由于丙烯酰胺毒性强,对人体危害大,在食品中分布较广,因此对食品中丙烯酰胺的监测越来越重要。由于丙烯酰胺的分子量很小(71.08Da)、极性强(水中溶解度为50mg/mL),且缺乏明显的发色团,因此对丙烯酰胺的定量分析非常困难。目前对食品中丙烯酰胺残留的检测主要有仪器分析法、免疫分析法和电化学传感器法等。
[0004] 仪器分析法是丙烯酰胺的传统分析方法,主要包括气相色谱-质谱(GC-MS)、高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)等方法。仪器分析法具有灵敏度高、选择性好、易于实现自动化等优点,但是这些检测方法样品前处理复杂,对检测人员要求高,需要昂贵的设备,难以满足食品安全快速检测的需求。
[0005] 免疫分析方法与仪器分析方法相比,具有快速、专一、检测成本低、对操作人员要求较低等优点,被广泛应用于医学诊断、食品安全分析等领域,具有广阔的发展前景。但是这些方法灵敏度还相对较低,难以满足痕量甚至超痕量分析。
[0006] 纳米技术的发展为高灵敏分析带来了契机,可以显著提高检测的灵敏度,基于纳米材料的电化学生物传感器成为近年来研究的热点。新型功能性纳米材料有较强的吸附、良好的生物相容性导电性,以及和抗原抗体、酶等相似的尺寸,因此可作为信号放大元件应用于分析领域,提高检测灵敏度。

发明内容

[0007] 本发明的一个目的在于提供一种快速、准确、高灵敏的丙烯酰胺快速检测方法。
[0008] 本发明的另一个目的是提供一种丙烯酰胺多克隆抗体的制备方法。
[0009] 为达到以上目的,本发明采用如下技术方案。
[0010] 一种丙烯酰胺电化学快速检测方法,包括以下步骤:1)修饰电极的制备,在石墨电极表面加入壳聚糖、羧基化纳米管后电化学沉积纳米金颗粒;2)固定抗体,往修饰电极加入丙烯酰胺多克隆抗体孵育一段时间、用缓冲液冲洗后,使用酪蛋白封闭未结合的活性位点;3)将待测的丙烯酰胺经巯基丙酸衍生后的产物丙烯酰胺-巯基丙酸滴加到经步骤2)处理后的修饰电极中孵育一段时间,用缓冲液冲洗修饰电极;4)将经步骤3)处理后的修饰电极与铂电极、Ag/AgCl参比电极组成三电极体系,丙烯酰胺-巯基丙酸会引起体系电流变化,将电流变化值与标准曲线进行对比确定丙烯酰胺-巯基丙酸的浓度,进而确定丙烯酰胺的浓度。
[0011] 更为优选的是,所述在石墨电极表面加入壳聚糖、羧基化碳纳米管的步骤如下:1)碳纳米管羧基化:取多壁碳纳米管在H2SO4:HNO3=3:1混合溶液中超声一段时间,然后在70±5℃条件下磁力搅拌一段时间;用水反复冲洗至pH值为中性,产物经离心、透析后得到的羧基化碳纳米管,真空干燥;2)石墨电极经不同粒径的微米级氧化、麂皮依次抛光至镜面,然后声波清洗,氮气吹干;3)将上述制备的羧基化碳纳米管超声分散到去离子水中,取一定体积的分散好的羧基化碳纳米管,并加入同等体积的、质量浓度为0.2%的壳聚糖;涡旋震荡混匀后,滴加该混合溶液3~5μL到经过预处理的石墨电极表面,烘干即可。
[0012] 更为优选的是,所述电化学沉积纳米金颗粒是在氯金酸中进行的,具体为:在5mL、0.5mM的氯金酸水溶液中,采用循环伏安法电沉积金纳米颗粒,扫描电位为-0.3~0.3V,扫描速度为50mV s-1,扫描10段。
[0013] 更为优选的是,所述丙烯酰胺多克隆抗体的制备方法如下:1)抗原的制备:a.半抗原的合成,将丙烯酰胺与3-巯基丙酸反应,使丙烯酰胺分子结构上的烯与3-巯基丙酸上的巯基发生反应形成间隔臂,从而获得丙烯酰胺半抗原;b.免疫原的制备,将丙烯酰胺半抗原与卵清蛋白偶联得到免疫原;2)抗体的制备:将上述制备的免疫原诱导动物产生丙烯酰胺多克隆抗体。
[0014] 更为优选的是,所述标准曲线根据预先确定浓度的丙烯酰胺-巯基丙酸溶液、实验确定相应电流变化值后绘制出。
[0015] 更为优选的是,往修饰电极加入丙烯酰胺多克隆抗体、丙烯酰胺-巯基丙酸后的孵育条件均为为:37℃孵育1h。
[0016] 更为优选的是,所述缓冲液为0.01M、pH7.4的PBST缓冲液。
[0017] 更为优选的是,往修饰电极加入丙烯酰胺多克隆抗体后的修饰电极置于4℃的箱中备用。
[0018] 一种丙烯酰胺多克隆抗体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1)抗原的制备:a.半抗原的合成,将丙烯酰胺与3-巯基丙酸反应,使丙烯酰胺分子结构上的烯烃与3-巯基丙酸上的巯基发生反应形成间隔臂,从而获得丙烯酰胺半抗原;b.免疫原的制备,将丙烯酰胺半抗原与卵清蛋白偶联得到免疫原;2)抗体的制备:将上述制备的免疫原诱导动物产生丙烯酰胺多克隆抗体。
[0019] 本发明的有益效果是:
[0020] 本发明公开了一种丙烯酰胺电化学快速检测方法。该方法首先制备丙烯酰胺抗体。在金电极表面固定壳聚糖/羧基化碳纳米管/金纳米颗粒,然后加入所制备的丙烯酰胺抗体,使用酪蛋白封闭未结合的活性位点。纳米材料修饰的抗体探针连接电化学工作站,可对食品中丙烯酰胺进行定量分析。本发明的电化学检测方法具有准确、快速、灵敏、特异、价廉等优点,具有很好的推广应用前景。附图说明
[0021] 图1所示为本发明提供的丙烯酰胺电化学快速检测方法流程图
[0022] 图2所示为羧基化碳纳米管电镜图。
[0023] 图3所示为检测标准曲线图。

具体实施方式

[0024] 下面结合说明书的附图,对本发明的具体实施方式作进一步的描述,使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的,旨在解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0025] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
[0026] 如图1所示,一种丙烯酰胺电化学快速检测方法,包括以下步骤:
[0027] 1)修饰电极的制备,在石墨电极GE表面加入壳聚糖、羧基化碳纳米管后电化学沉积纳米金颗粒。
[0028] 2)固定抗体,往修饰电极加入丙烯酰胺多克隆抗体,并使用酪蛋白封闭未结合的活性位点。本实施例中,滴加5μL一定浓度的丙烯酰胺抗体,37℃孵育1h,用0.01M、pH7.4的PBST缓冲液冲洗电极,置于4℃冰箱中备用。
[0029] 3)将待测的丙烯酰胺经巯基丙酸衍生后的产物丙烯酰胺-巯基丙酸AA-TGA滴加到上述修饰电极中,37℃孵育1h,用0.01M、pH7.4的PBST缓冲液冲洗电极。
[0030] 4)将修饰电极与铂电极、Ag/AgCl参比电极组成三电极体系,丙烯酰胺-巯基丙酸AA-TGA会引起体系电流变化,将电流变化与标准曲线进行对比确定丙烯酰胺-巯基丙酸AA-TGA的浓度,进而可确定丙烯酰胺的浓度。
[0031] 其中,所述在石墨电极表面加入壳聚糖、羧基化碳纳米管的具体步骤如下:
[0032] 1)碳纳米管羧基化:取0.5g多壁碳纳米管MWCNTs在100mL H2SO4:HNO3=3:1混合溶液中超声10h,然后在70℃条件下磁力搅拌10h。用水反复冲洗至pH为中性。产物在10000rpm下离心15min,透析24h,得到的羧基化碳纳米管cMWCNTs,在50℃条件下真空干燥。
[0033] 2)石墨电极经粒径为0.3微米、0.05微米的氧化铝、麂皮依次抛光至镜面,然后超声波清洗,氮气吹干。将2mg上述制备的羧基化碳纳米管CNT超声1h分散到2mL去离子水中,取100μL分散好的羧基化碳纳米管,加入100μL、质量浓度为0.2%的壳聚糖CS。涡旋震荡混匀后,滴加该混合溶液3~5μL到经过预处理的石墨电极表面,50℃烘干即可。
[0034] 所述电化学沉积纳米金颗粒是在氯金酸中进行的。具体为:在5mL、0.5mM的氯金酸水溶液中,采用循环伏安法电沉积金纳米颗粒,扫描电位为-0.3~0.3V,扫描速度为50mV -1s ,扫描10段。
[0035] 所述丙烯酰胺多克隆抗体的制备方法如下:
[0036] 1)抗原的制备:
[0037] a.半抗原的合成
[0038] 将丙烯酰胺与3-巯基丙酸反应,反应式如式①所示,使丙烯酰胺分子结构上的烯烃与3-巯基丙酸上的巯基发生反应形成间隔臂,从而获得丙烯酰胺半抗原。
[0039]
[0040] b.免疫原的制备
[0041] 将丙烯酰胺半抗原与卵清蛋白(OVA)偶联得到免疫原。
[0042] 2)抗体的制备
[0043] 将上述制备的免疫原诱导动物产生丙烯酰胺多克隆抗体。
[0044] 所述标准曲线根据预先确定浓度的丙烯酰胺-巯基丙酸溶液、实验确定相应电流变化值后绘制出。
[0045] 本发明提供的一种丙烯酰胺电化学快速检测方法,首先制备丙烯酰胺抗体,然后在石墨电极表面固定壳聚糖、羧基化碳纳米管和金纳米颗粒,然后加入所制备的丙烯酰胺抗体,使用酪蛋白封闭未结合的活性位点制得纳米材料修饰的抗体探针。纳米材料修饰的抗体探针连接电化学工作站,可对食品中丙烯酰胺进行定量分析。本实施例提供的一种丙烯酰胺电化学快速检测方法具有准确、快速、灵敏、特异、价廉等优点,具有很好的推广应用前景。
[0046] 通过上述的结构和原理的描述,所属技术领域的技术人员应当理解,本发明不局限于上述的具体实施方式,在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围,本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
一种电沉积装置 2020-05-12 893
可电沉积组合物 2020-05-12 437
CoNiP膜的电沉积 2020-05-12 177
可电沉积组合物 2020-05-12 633
电沉积线型工具 2020-05-12 230
电沉积线型工具 2020-05-12 953
电沉积元件 2020-05-11 515
电沉积涂覆的元件和电沉积涂料 2020-05-13 335
电沉积系统 2020-05-11 617
电沉积涂料组合物和电沉积方法 2020-05-13 272
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈