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1、(10)申请公布号 CN 103760151 A (43)申请公布日 2014.04.30 CN 103760151 A (21)申请号 201410055082.X (22)申请日 2014.02.18 G01N 21/76(2006.01) (71)申请人 周亚民 地址 523808 广东省东莞市松山湖大学路 1 号东莞理工学院教师村 12 栋 2 单元 702 房 (72)发明人 周亚民 (54) 发明名称 一种采用电化学发光传感器检测喹诺酮类抗 生素的方法 (57) 摘要 本发明公开了一种采用电化学发光传感器检 测喹诺酮类抗生素的方法， 通过 Nafion 膜将纳米 金和 Ru(bpy。
2、)32+固定在玻碳电极表面， Ru(bpy)32+ 配合物发生氧化反应， 从二价钌氧化为三价钌， 而 产生的三价钌被喹诺酮类抗生素还原， 从三价钌 又重新还原为二价钌， 在该还原反应过程中发出 荧光。Nafion 膜对离子有静电吸引力， 特别是疏 水性的有机阳离子往往能优先与 Nafion 膜结合 而固定在膜中， 纳米金提高了 Ru(bpy)32+电化学 氧化位点， Nafion 膜对被测样品中喹诺酮类抗生 素也具有富集作用， 大大提高了检测灵敏度， 喹诺 酮类抗生素加入前后体系电化学发光强度的变化 的对数值与体系中喹诺酮类抗生素浓度的对数值 呈现良好的线性关系， 通过标准曲线可以确定检 测体。
3、系中喹诺酮类抗生素的含量。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 103760151 A CN 103760151 A 1/1 页 2 1. 一种采用电化学发光传感器检测喹诺酮类抗生素的方法， 其特征在于 ： 通过 Nafion 膜将纳米金和 Ru(bpy)32+固定在电极表面制成电化学发光传感器， 具体包括如下步骤 ： （a） 将 Ru(bpy)32+配合物和纳米金加入到 Nafion 乙醇溶液中， 然后分一步或者多步取 适量的溶液涂覆在电极表面上， 在空气。
4、中干燥后即得电化学发光传感器的工作电极 ； （b） 将传感器插入含有不同浓度的喹诺酮类抗生素缓冲溶液中， 在工作电极上施加可 使Ru(bpy)32+发生氧化反应的电压， Ru(bpy)32+氧化产物被溶液中的喹诺酮类抗生素还原而 产生荧光， 用光检测器采集各溶液产生的光信号 ； （c） 以各溶液中喹诺酮类抗生素标准品浓度的对数为横坐标、 各溶液产生的光信号与 空白溶液产生的光信号之差的对数作为纵坐标， 制备标准曲线 ； （d） 在同样条件下测量待测样品， 然后根据标准曲线求得待测样品中的喹诺酮类抗生 素浓度。 2. 根据权利要求 1 所述一种采用电化学发光传感器检测喹诺酮类抗生素的方法， 其特。
5、 征在于 ： 所述在 Nafion 乙醇溶液中的 Nafion 含量为 0.05 0.5。 3. 根据权利要求 1 所述一种采用电化学发光传感器检测喹诺酮类抗生素的方法， 其特 征在于 ： 所述 Ru(bpy)32+配合物在 Nafion 乙醇溶液中的含量为 0.1 5。 4. 根据权利要求 1 所述一种采用电化学发光传感器检测喹诺酮类抗生素的方法， 其特 征在于 ： 所述纳米金在 Nafion 乙醇溶液中的含量为 0.001 0.1。 5. 根据权利要求 1 所述一种采用电化学发光传感器检测喹诺酮类抗生素的方法， 其特 征在于 ： 所述含有 Ru(bpy)32+配合物和纳米金的 Nafion。
6、 乙醇溶液在电极表面的铺展量为 0.1ml/cm2 10ml/cm2。 6. 根据权利要求 1 所述一种采用电化学发光传感器检测喹诺酮类抗生素的方法， 其特 征在于 ： 所述工作电极为玻碳电极、 金电极、 铂电极中的任意一种。 7. 根据权利要求 1 所述一种采用电化学发光传感器检测喹诺酮类抗生素的方法， 其特 征在于 ： 所述喹诺酮类抗生素选自左氧氟沙星、 诺氟沙星、 氧氟沙星、 环丙沙星或恩诺沙星 中的一种。 权 利 要 求 书 CN 103760151 A 2 1/4 页 3 一种采用电化学发光传感器检测喹诺酮类抗生素的方法 技术领域 0001 本发明属于电化学发光检测技术领域， 具体涉。
7、及一种采用电化学发光传感器检测 喹诺酮类抗生素的方法。 背景技术 0002 喹诺酮类抗生素具有抗菌效果好、 作用机制独特、 分子结构修饰性灵活等优点。 经 过几十年的发展， 现已发展到第四代， 广泛应用于人体以及生物体各种病菌感染的治疗中。 目前最常用的几种喹诺酮类抗生素有 ： 左氧氟沙星、 诺氟沙星、 氧氟沙星、 环丙沙星和恩诺 沙星。随着喹诺酮类抗生素的广泛应用， 其可能产生的不良影响和毒副作用也受到日益关 注。有证据显示在人体及生物体中残留的喹诺酮类抗生素会使病菌产生抗药性， 从而影响 人体及生物体的病菌治疗效果， 甚至对人体及生物体器官产生毒害作用。喹诺酮类抗生素 在食品中残留对人们的。
8、健康造成潜在危害， 许多国家出台了新的关于喹诺酮类抗生素在食 品中的最大残留量的规定。 目前， 喹诺酮类抗生素的检测方法主要有高效液相色谱法、 液相 色谱 - 质谱联用法、 微生物效价法、 分光光度法、 荧光光度法、 化学发光法等。这些方法存在 操作复杂、 仪器价格比较昂贵、 应用有毒试剂、 灵敏度有待提高等缺点。电化学发光是在电 极表面直接氧化产生的电活性物质经历电子转移反应形成激发态后激发态能量以光的形 式释放出来， 电化学发光检测法具有灵敏度高、 线性范围宽、 仪器操作简便等优点， 目前基 于通过 Nafion 膜将纳米金和 Ru(bpy)32+固定在电极表面购置成电化学发光传感器对喹诺。
9、 酮类抗生素进行检测的方法还未见报道。 发明内容 0003 本发明的目的是针对现有的喹诺酮类抗生素检测方法存在的问题， 提出一种采用 电化学发光传感器检测喹诺酮类抗生素的方法， 采用结构简单、 检测范围更宽、 灵敏度更高 的电化学发光传感器， 以更好地实现对食品以及生物体液中喹诺酮类抗生素残留量的检 测。 0004 为了实现上述目的， 本发明采用如下技术方案 ： 一种采用电化学发光传感器检测 喹诺酮类抗生素的方法， 通过 Nafion 膜将纳米金和 Ru(bpy)32+固定在电极表面制成电化学 发光传感器， 具体包括如下步骤 ： （a） 将 Ru(bpy)32+配合物和纳米金加入到 Nafio。
10、n 乙醇溶液中， 然后分一步或者多步取 适量的溶液涂覆在电极表面上， 在空气中干燥后即得电化学发光传感器的工作电极 ； （b） 将传感器插入含有不同浓度的喹诺酮类抗生素缓冲溶液中， 在工作电极上施加可 使Ru(bpy)32+发生氧化反应的电压， Ru(bpy)32+氧化产物被溶液中的喹诺酮类抗生素还原而 产生荧光， 用光检测器采集各溶液产生的光信号 ； （c） 以各溶液中喹诺酮类抗生素标准品浓度的对数为横坐标、 各溶液产生的光信号与 空白溶液产生的光信号之差的对数作为纵坐标， 制备标准曲线 ； 说 明 书 CN 103760151 A 3 2/4 页 4 （d） 在同样条件下测量待测样品， 然。
11、后根据标准曲线求得待测样品中的喹诺酮类抗生 素浓度。 0005 所述在 Nafion 乙醇溶液中的 Nafion 含量为 0.05 0.5。 0006 所述 Ru(bpy)32+配合物在 Nafion 乙醇溶液中的含量为 0.1 5。 0007 所述纳米金在 Nafion 乙醇溶液中的含量为 0.001 0.1。 0008 所述含有 Ru(bpy)32+配合物和纳米金的 Nafion 乙醇溶液在电极表面的铺展量为 0.1ml/cm2 10ml/cm2。 0009 所述工作电极为玻碳电极、 金电极、 铂电极中的任意一种。 0010 所述喹诺酮类抗生素选自左氧氟沙星、 诺氟沙星、 氧氟沙星、 环丙。
12、沙星或恩诺沙星 中的一种。 0011 本发明的原理如下 ： Ru(bpy)32+配合物经过氧化还原产生激发态， 该激发态在能量 衰减过程中发光， 在工作电极表面， Ru(bpy)32+配合物发生氧化反应 （从二价钌氧化为三价 钌） ， 而产生的三价钌同时被喹诺酮类抗生素还原 （从三价钌又重新还原为二价钌） ， 在该还 原反应过程中发出荧光。由于 Nafion 是一个阴离子型聚电解质常用做的阳离子交换剂， 它是经过磺化的氟聚醚， 其性质很稳定。Nafion 内部的氟碳骨架是疏水的， 而离子化的磺 酸基是亲水的。Nafion 膜对离子有静电吸引力， 特别是疏水性的有机阳离子往往能优先与 Nafio。
13、n 膜结合而固定在膜中， 纳米金提高了 Ru(bpy)32+电化学氧化位点， Nafion 膜对被测 样品中喹诺酮类抗生素也具有富集作用， 大大提高了检测灵敏度， 喹诺酮类抗生素加入前 后体系电化学发光强度的变化的对数值与体系中喹诺酮类抗生素浓度的对数值呈现良好 的线性关系， 通过标准曲线可以确定体系中喹诺酮类抗生素的含量。 具体实施方式 0012 一种采用电化学发光传感器检测喹诺酮类抗生素的方法， 通过 Nafion 膜将纳米 金和 Ru(bpy)32+固定在电极表面制成电化学发光传感器， 具体包括如下步骤 ： （a） 将 Ru(bpy)32+配合物和纳米金加入到 Nafion 乙醇溶液中，。
14、 然后分一步或者多步取 适量的溶液涂覆在电极表面上， 在空气中干燥后即得电化学发光传感器的工作电极 ； （b） 将传感器插入含有不同浓度的喹诺酮类抗生素缓冲溶液中， 在工作电极上施加可 使Ru(bpy)32+发生氧化反应的电压， Ru(bpy)32+氧化产物被溶液中的喹诺酮类抗生素还原而 产生荧光， 用光检测器采集各溶液产生的光信号 ； （c） 以各溶液中喹诺酮类抗生素标准品浓度的对数为横坐标、 各溶液产生的光信号与 空白溶液产生的光信号之差的对数作为纵坐标， 制备标准曲线 ； （d） 在同样条件下测量待测样品， 然后根据标准曲线求得待测样品中的喹诺酮类抗生 素浓度。 0013 所述在 Naf。
15、ion 乙醇溶液中的 Nafion 含量为 0.05 0.5。 0014 所述 Ru(bpy)32+配合物在 Nafion 乙醇溶液中的含量为 0.1 5。 0015 所述纳米金在 Nafion 乙醇溶液中的含量为 0.001 0.1。 0016 所述含有 Ru(bpy)32+配合物和纳米金的 Nafion 乙醇溶液在电极表面的铺展量为 0.1ml/cm2 10ml/cm2。 说 明 书 CN 103760151 A 4 3/4 页 5 0017 所述工作电极为玻碳电极、 金电极、 铂电极中的任意一种。 0018 所述喹诺酮类抗生素选自左氧氟沙星、 诺氟沙星、 氧氟沙星、 环丙沙星或恩诺沙星 。
16、中的一种。 0019 实施例 1 电极为 GC 电极， Nafion 乙醇溶液中的 Nafion 含量在 0.1， Ru(bpy)32+配合物在 Nafion 乙醇溶液中的含量为 1， 纳米金在 Nafion 乙醇溶液中的含量为 0.02， 含有 Ru(bpy)32+配合物和纳米金的Nafion乙醇溶液在电极表面的铺展量为0.2ml/cm2， 缓冲体系 是 pH=6.5 的 0.1mol/L 磷酸盐缓冲液。加入左氧氟沙星后的电化学发光强度高于左氧氟沙 星加入前的电化学发光强度， 检测左氧氟沙星范围为 8.010-6 8.510-9mol/L， 相关系 数为 0.978。 0020 实施例 2 。
17、电极为 GC 电极， Nafion 乙醇溶液中的 Nafion 含量为 0.5， Ru(bpy)32+配合物在 Nafion 乙醇溶液中的含量为 2， 纳米金在 Nafion 乙醇溶液中的含量为 0.1， 含有 Ru(bpy)32+配合物和纳米金的 Nafion 乙醇溶液在电极表面的铺展量为 3ml/cm2， 缓冲体系 是 pH=7.2 的 0.1mol/L 磷酸盐缓冲液。加入诺氟沙星后的电化学发光强度高于诺氟沙星 加入前的电化学发光强度， 检测诺氟沙星范围为 2.010-5 6.010-9mol/L， 相关系数为 0.960。 0021 实施例 3 电极为金电极， Nafion乙醇溶液中的N。
18、afion含量在0.2， Ru(bpy)32+配合物在Nafion 乙醇溶液中的含量为 5， 纳米金在 Nafion 乙醇溶液中的含量为 0.08， 含有 Ru(bpy)32+ 配合物和纳米金的 Nafion 乙醇溶液在电极表面的铺展量为 0.2ml/cm2， 缓冲体系是 pH=6.5 的 0.1mol/L 磷酸盐缓冲液。加入氧氟沙星后的电化学发光强度高于氧氟沙星加入前的电 化学发光强度， 检测氧氟沙星范围为 1.510-5 3.510-8mol/L， 相关系数为 0.981。 0022 实施例 4 电极为金电极， Nafion乙醇溶液中的Nafion含量在0.3， Ru(bpy)32+配合物。
19、在Nafion 乙醇溶液中的含量为 3， 纳米金在 Nafion 乙醇溶液中的含量为 0.1， 含有 Ru(bpy)32+配 合物和纳米金的Nafion乙醇溶液在电极表面的铺展量为0.2ml/cm2， 缓冲体系是pH=6.5的 0.1mol/L磷酸盐缓冲液。 加入环丙沙星后的电化学发光强度高于环丙沙星加入前的电化学 发光强度， 检测环丙沙星范围为 7.510-5 1.510-8mol/L， 相关系数为 0.957。 0023 实施例 5 电极为铂电极， Nafion乙醇溶液中的Nafion含量在0.5， Ru(bpy)32+配合物在Nafion 乙醇溶液中的含量为 2， 纳米金在 Nafion。
20、 乙醇溶液中的含量为 0.07， 含有 Ru(bpy)32+ 配合物和纳米金的 Nafion 乙醇溶液在电极表面的铺展量为 0.2ml/cm2， 缓冲体系是 pH=6.5 的 0.1mol/L 磷酸盐缓冲液。加入环丙沙星后的电化学发光强度高于环丙沙星加入前的电 化学发光强度， 检测环丙沙星范围为 2.010-6 6.510-9mol/L， 相关系数为 0.962。 0024 实施例 6 电极为铂电极， Nafion乙醇溶液中的Nafion含量在0.2， Ru(bpy)32+配合物在Nafion 乙醇溶液中的含量为 5， 纳米金在 Nafion 乙醇溶液中的含量为 0.05， 含有 Ru(bpy)32+ 配合物和纳米金的Nafion乙醇溶液在电极表面的铺展量为2ml/cm2， 缓冲体系是pH=6.5的 说 明 书 CN 103760151 A 5 4/4 页 6 0.1mol/L磷酸盐缓冲液。 加入恩诺沙星后的电化学发光强度高于恩诺沙星加入前的电化学 发光强度， 检测恩诺沙星范围为 3.010-5 1.510-9mol/L， 相关系数为 0.952。 说 明 书 CN 103760151 A 6 。