一种高效测定食品中培氟沙星的便携式传感器及其检测方法

本发明涉及食品安全检测，尤其涉及一种高效测定食品中培氟沙星的便携式传感器及其检测方法。

背景技术：

1、培氟沙星(ofloxacin,ofl)是一类人工合成的广谱抗菌药物，它通过抑制细菌的dna旋转酶，阻断dna的合成。许多养殖户为了减少高密度饲养带来的风险及追求商业利益最大化，常常出现滥用培氟沙星的现象，导致药物残留进入食物链从而损害人体健康。因此，开发一种灵敏、简单、便携的方法对培氟沙星实现快速现场检测具有十分重要的意义。

2、近年来，国内外已发展出高效液相色谱、毛细管电泳、液质联用等多种pfl的检测方法，这些方法经过了充分的验证并被广泛接受，但它们的操作过程和样品预处理往往被认为是费时费力的，同时还存在仪器成本高，稳定性差等问题。随着电化学传感器的快速发展，其简单快速的检测模式广泛适用于环境监测和食品安全分析等领域。然而传统的电化学传感器往往由于体积较大，且需要通过复杂的接线连接三电极体系和台式电脑，很大程度上限制了其在现场检测中的应用。

3、并且培氟沙星在电极上往往由于富集效率较低导致传感器的传质效率较差，影响了检测信号从而使传感器无法获得较低的检测限，导致对培氟沙星的测定效果不佳。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、为了克服上述背景技术中的技术不足，现提出一种高效测定食品中培氟沙星的便携式传感器及其检测方法，通过使电解池溶液由sdbs和电解质溶液组成，可以显著提高培氟沙星在电极上的富集效率从而使该传感器对培氟沙星具有高效测定的功能，并用th-cu-mof/mwcnts/spce电极一端嵌入便携式工作站的接口，另一端浸入电解池溶液中，通过蓝牙连接智能手机构建便携式电化学传感器，免去了复杂的接线和笨重的仪器，可实现培氟沙星的现场检测应用。

3、(二)技术方案

4、本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种高效测定食品中培氟沙星的便携式传感器及其检测方法，包括以下步骤：

5、s1、基于th-cu-mof/mwcnts/spce电极制备：

6、s1.1、th-cu-mof的合成：以硝酸铜为金属源，均苯三甲酸(h3btc)为配体，硫脲(th)作为修饰剂，通过溶剂热法合成th-cu-mof，具体来说，将210.14mg h3btc和76.12mg硫脲完全溶解在15ml dmf(n,n-二甲基甲酰胺)溶剂中，得到透明溶液，同时，另取15ml dmf并加入362.4mg cu(no3)2·3h2o，超声溶解，得到清澈的蓝色溶液，将两种溶液经超声搅拌后混合成均匀溶液，转移至高压反应釜中，加热至80℃保持24h，离心后收集沉淀，用dmf和乙醇分别洗涤2～3次，最后在60℃的鼓风干燥箱中干燥过夜，得到的产品命名为th-cu-mof；

7、s1.2、th-cu-mof/mwcnts纳米复合材料制备：将1mg th-cu-mof和0.2mg mwcnts分散在1ml dmf中，超声处理15分钟，得到th-cu-mof/mwcnts纳米复合材料；

8、s1.3、th-cu-mof/mwcnts/spce电极制备：取5μl th-cu-mof/mwcnts复合材料的分散液滴加到丝网印刷碳电极(spce)上，在红外灯光下干燥得到th-cu-mof/mwcnts/spce电极；

9、s2、电解池溶液的准备

10、s2.1、在电解池中配制不参与化学反应且导电的溶液作为电解质溶液，向电解质溶液中通入惰性气体；

11、s2.2、在电解质溶液中加入sdbs以增大培氟沙星的富集效率从而提高传感器的传质效率；

12、s3、一种高效测定食品中培氟沙星的便携式传感器的构建：

13、s3.1、便携式电化学传感器构建：将th-cu-mof/mwcnts/spce电极一端嵌入便携式工作站的接口，另一端浸入电解池溶液中，通过蓝牙连接智能手机构建便携式电化学传感器；

14、s3.2、电极活化：检测前采用方波伏安法对电极进行活化，以保持稳定的信号输出；

15、s3.3、检测程序：采用pstrace应用程序进行检测，测试数据可一键保存在手机，也可随时调用或传输到电脑端。

16、进一步的，所述步骤s1.1中溶剂为dmf、乙腈或乙醇，所述配体为h3btc、h2bdc、h4btec和hbsc中任意一种。

17、进一步的，所述步骤s1.3中工作电极为丝网印刷碳电极、丝网印刷金电极、丝网印刷石墨电极或丝网印刷铂电极的任意一种。

18、进一步的，所述电解质溶液为磷酸盐缓冲溶液，且所述磷酸盐缓冲溶液为0.1mol/l的磷酸氢二钠、磷酸二氢钠和0.9％氯化钠混合溶液。

19、进一步的，所述惰性气体为氮气、氦气或氖气。

20、进一步的，所述sdbs的浓度为0.1mg/ml。

21、进一步的，所述的高效测定食品中培氟沙星的便携式传感器及其检测方法，包括以下步骤：

22、s4、建立培氟沙星检测标准工作曲线：

23、s4.1、将培氟沙星溶于可溶解且不与培氟沙星发生作用的溶剂中，配成培氟沙星标准母液；

24、s4.2、将活化后th-cu-mof/mwcnts/spce电极置于电解池溶液中，而后向电解池溶液中加入不同体积、一定浓度的培氟沙星标准母液，搅拌均匀，静置后采用方波伏安法对溶液进行检测分析，以获得不同浓度的培氟沙星氧化峰电流，而后以培氟沙星标准母液浓度为横坐标，培氟沙星氧化峰电流为纵坐标，建立培氟沙星检测标准工作曲线；

25、s5、实际样品中培氟沙星快速定量分析：

26、将活化后th-cu-mof/mwcnts/spce电极置于电解池溶液中，调节实验参数条件，而后将一定体积含有未知培氟沙星浓度的待测溶液加入其中，搅拌均匀，静置后采用方波伏安法测定培氟沙星的氧化峰电流值，最后根据步骤s4建立的培氟沙星检测标准工作曲线，计算得到实际样品中培氟沙星浓度。

27、进一步的，所述培氟沙星标准母液的制备方法为，将培氟沙星溶于0.02％冰醋酸溶液中，配成浓度为0.001mol/l的培氟沙星标准母。

28、(三)有益效果

29、本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

30、1、本发明中，通过将th-cu-mof/mwcnts复合材料修饰在丝网印刷碳电极(spce)上，嵌入便携式电化学工作站后与智能手机通过蓝牙连接，实现了无线智能分析食品中培氟沙星的残留，免去了复杂的接线和笨重的仪器，为食品中培氟沙星快速现场检测提供了一种新方法。

31、2、本发明中，通过利用sdbs可大大提高培氟沙星在电极上的富集效率从而提高传感器的传质效率，使该便携式传感器对培氟沙星的具有高效测定的功能。

32、3、本发明中，便携式传感器利用培氟沙星氧化峰值电流与培氟沙星浓度关系建立标准工作曲线，通过培氟沙星检测标准工作曲线测量未知浓度培氟沙星，方法简单，便于携带，操作简便，响应快速，高效测定，重复性和重现性好，抗干扰能力强，可用于猪肉、虾肉和水样等实际样品中培氟沙星快速定量检测。