一种分子印迹材料及其制备方法、电化学生物传感器和在乳铁蛋白检测中的应用

本发明属于电化学分析，具体涉及一种分子印迹材料及其制备方法、电化学生物传感器和在乳铁蛋白检测中的应用。

背景技术：

1、乳铁蛋白(lactoferrin，lf)是一种铁结合糖蛋白，分子量为80kda。lf主要存在于哺乳动物的乳汁中，少量存在于眼泪、胆汁、尿液等其他外部分泌物中。其除了具有主要的生物学功能、铁离子结合和转运之外，还具有抗菌、抗氧化、抗癌和免疫系统调节等生理功能。目前，lf作为一种新型的抗菌药物和极具发展前景的食品添加剂被广泛应用于医疗保健和食品行业。

2、为更好的支持含乳铁蛋白乳品的销售，从原料到成品的乳铁蛋白的鉴别和定量都需要可靠的分析技术。目前，国内外主要采用反相高效液相色谱法(rp-hplc)、免疫分析法和毛细管电泳法(ce)来检测乳铁蛋白。这些方法虽然能够实现对牛乳样品中乳铁蛋白的检测，但是存在预处理复杂、仪器昂贵、检测耗时等缺点。因此，迫切需要发展新型检测方法，以实现lf的准确高效检测分析。

3、目前电化学传感器由于其检测下限低、灵敏度高和易操作等优点，已广泛用于食品安全、环境监测和生物医药等领域，也越来越多的应用到蛋白质的检测中。电化学生物传感器以电极作为信号转换器，输出和放大电流、电势或阻抗信号，主要通过特异性生物亲和或生物催化行为来实现对检测对象的选择性分析。然而，现有lf电化学生物传感器大多为基于抗体的免疫传感器，由于抗体昂贵的价格和不稳定的性质限制了其在实际食品样品检测中的应用。因此，需建立新型电化学生物传感器以实现lf的简单快速、高灵敏和高特异性检测。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题，提供一种分子印迹材料及其制备方法、电化学生物传感器和在乳铁蛋白检测中的应用，本发明可以克服其他检测方法预处理复杂、仪器昂贵、检测耗时等缺点，同时可以解决lf免疫传感器中抗体价格昂贵和不稳定的不足，对lf进行准确、高效和灵敏的直接检测。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、一种分子印迹材料的制备方法，包括：

4、s1，采用原位聚合法将吡咯聚合在mof材料uio-66-nh2上，制备得到ppyu；

5、s2，将ti3c2 mxene和ppyu混合搅拌，制备得到tipu；

6、s3，将tipu、单体、交联剂和乳铁蛋白在溶剂中混合，放置于避光处，加入引发剂进行聚合反应，将乳铁蛋白洗脱之后，得到分子印迹材料mip-tipu。

7、优选的，s1具体包括：将uio-66-nh2与水混合，超声处理，得到悬浮液；搅拌下，将fecl2·4h2o的hcl溶液加入上述悬浮液中，将py分散到悬浮液中；加入h2o2搅拌，得到ppyu。

8、优选的，s1中，所加入的uio-66-nh2和py比例为2:1。

9、优选的，s2具体包括：将质量比为(4～7):1的ti3c2和ppyu分散在水中，在40℃～80℃下搅拌5小时以上，洗涤，固液分离，得到tipu。

10、优选的，s3中，聚合反应的温度为25～50℃，聚合时间为12～48小时。

11、优选的，s3中，tipu、乙烯基吡啶、乳铁蛋白的比例为3:1:1。

12、优选的，s3中，所述单体为乙烯基吡啶，引发剂为偶氮二异丁腈，交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯。

13、采用所述的制备方法得到的分子印迹材料。

14、一种电化学生物传感器，包括电极，电极表面涂覆有所述的分子印迹材料。

15、所述的分子印迹材料或者所述的电化学生物传感器在乳铁蛋白检测中的应用。

16、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

17、本发明以ti3c2 mxene和uio-66-nh2纳米材料为载体，以乳铁蛋白为模板，制备得到了分子印迹材料mip-tipu。所用到的ti3c2 mxene和uio-66-nh2具有比表面积大、化学性质稳定等优点，以此为载体制备的分子印迹材料具有更好的稳定性，可以提供更多的识别位点，同时通过将uio-66-nh2聚合上聚吡咯，再复合到ti3c2 mxene上有提高了材料的导电性，所述分子印迹材料具有优异的导电性，能起到放大信号的作用。

18、本发明研究结果表明基于分子印迹材料mip-tipu的电化学生物传感器的乳铁蛋白检测范围为5ng/ml～500ng/ml，最低lod为0.98ng/ml。此外，该传感器具有良好的重复性、稳定性和选择性，并证明了其在牛乳样品中的实际应用。本发明实现了对乳铁蛋白的快速、灵敏、无抗体检测。

技术特征：

1.一种分子印迹材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的分子印迹材料的制备方法，其特征在于，s1具体包括：将uio-66-nh2与水混合，超声处理，得到悬浮液；搅拌下，将fecl2·4h2o的hcl溶液加入上述悬浮液中，将py分散到悬浮液中；加入h2o2搅拌，得到ppyu。

3.根据权利要求1所述的分子印迹材料的制备方法，其特征在于，s1中，所加入的uio-66-nh2和py比例为2:1。

4.根据权利要求1所述的分子印迹材料的制备方法，其特征在于，s2具体包括：将质量比为(4～7):1的ti3c2和ppyu分散在水中，在40℃～80℃下搅拌5小时以上，洗涤，固液分离，得到tipu。

5.根据权利要求1所述的分子印迹材料的制备方法，其特征在于，s3中，聚合反应的温度为25～50℃，聚合时间为12～48小时。

6.根据权利要求1所述的分子印迹材料的制备方法，其特征在于，s3中，tipu、乙烯基吡啶、乳铁蛋白的比例为3:1:1。

7.根据权利要求1所述的分子印迹材料的制备方法，其特征在于，s3中，所述单体为乙烯基吡啶，引发剂为偶氮二异丁腈，交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯。

8.采用权利要求1～7任一项所述的制备方法得到的分子印迹材料。

9.一种电化学生物传感器，其特征在于，包括电极，电极表面涂覆有权利要求8所述的分子印迹材料。

10.权利要求8所述的分子印迹材料或者权利要求9所述的电化学生物传感器在乳铁蛋白检测中的应用。

技术总结
本发明提供一种分子印迹材料及其制备方法、电化学生物传感器和在乳铁蛋白检测中的应用，本发明以Ti3C2MXene和UiO‑66‑NH2纳米材料为载体，以乳铁蛋白为模板，制备得到了分子印迹材料MIP‑TiPU。研究结果表明基于分子印迹材料MIP‑TiPU的电化学生物传感器的乳铁蛋白检测范围为5ng/ml～500ng/ml，最低LOD为0.98ng/ml。此外，该传感器具有良好的重复性、稳定性和选择性，并证明了其在牛乳样品中的实际应用。本发明实现了对乳铁蛋白的快速、灵敏、无抗体检测。

技术研发人员：刘玉芳,张薷月,王毕妮,张富新,王艺伟,曾洪秀
受保护的技术使用者：陕西师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21