摘 要 制備了赤霉素(GA3)分子印跡傳感器，建立了基于共振能量轉(zhuǎn)移原理增強(qiáng)Ru(bpy)3Cl2電化學(xué)發(fā)光(ECL)信號超靈敏測定GA3的方法。在玻碳電極表面滴涂摻雜Au的g-C3N4材料(g-C3N4/Au)，進(jìn)一步電化學(xué)聚合鄰苯二胺，得到分子印跡聚合物(MIP)膜，采用甲醇-乙酸洗脫液洗脫后，得到可特異性識別GA3的空穴。以Ru(bpy)32+為探針，g-C3N4/Au為能量供體，利用二者間共振能量轉(zhuǎn)移增強(qiáng)Ru(bpy)32+的ECL強(qiáng)度。同時(shí)，ECL共振能量轉(zhuǎn)移與分子印跡技術(shù)結(jié)合，提高傳感器的選擇性。隨著樣品中GA3濃度增加，分子印跡空穴與GA3重新結(jié)合， 導(dǎo)致ECL強(qiáng)度逐漸降低。此傳感器檢測GA3的線性范圍為4.0×10-14～7.0×10-11 mol/L，檢出限為1.64×10-14 mol/L。將此傳感器用于啤酒中GA3檢測，回收率為95.7%～103.7%。

　　關(guān)鍵詞 分子印跡; 赤霉素; 電化學(xué)發(fā)光; 共振能量轉(zhuǎn)移; g-C3N4/Au

　　1 引 言

　　分子印跡電化學(xué)傳感器是能選擇性識別特定分子并產(chǎn)生信號變化的檢測裝置[1]，廣泛應(yīng)用于環(huán)境分析、食品安全、生物醫(yī)藥檢測等領(lǐng)域[2，3]。然而，傳統(tǒng)的分子印跡電化學(xué)傳感器因受限于分子印跡聚合物(MIP)導(dǎo)電性弱和電活性差， 導(dǎo)致其靈敏度不高。分子印跡電化學(xué)發(fā)光法集電化學(xué)發(fā)光(ECL)的高靈敏度和分子印跡技術(shù)的高選擇性于一體，有較好的發(fā)展前景[2，4]。然而，常規(guī)的ECL強(qiáng)度因受施加電位影響，產(chǎn)生光子能量較高但數(shù)量較少，靈敏度相對較低。電化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移(ECL-RET)利用供體在電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)后， 將能量轉(zhuǎn)移給受體，使受體吸收能量而發(fā)光，可顯著提高ECL分析靈敏度[5，6]，因而在DNA、蛋白質(zhì)、細(xì)胞及無機(jī)分子檢測等研究中得到應(yīng)用[7～10]。

　　赤霉素(GA3)是植物生長發(fā)育不可缺少的激素之一，在育苗、保護(hù)地栽培以及露地栽培等方面廣泛使用。但是，GA3會(huì)影響動(dòng)物的生長發(fā)育，甚至導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生癌變，因此檢測GA3具有重要意義。目前，檢測GA3的方法有液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、伏安分析法、表面增強(qiáng)拉曼散射法等[11～14]，但這些方法存在靈敏度不高、選擇性差、需要復(fù)雜的前處理、儀器昂貴、溶劑用量大等缺點(diǎn)。本研究組曾利用分子印跡ECL傳感器測定GA3[15]，但該方法靈敏度仍有待提高。

　　g-C3N4是一種高效、穩(wěn)定的發(fā)光材料，已被用于制備多種類型的化學(xué)傳感器[16]。g-C3N4/Au的發(fā)射峰與Ru(bpy)3Cl2的吸收峰相近，可發(fā)生能量轉(zhuǎn)移而得到更強(qiáng)的ECL信號，提高檢測靈敏度[17]。在此基礎(chǔ)上，本研究構(gòu)建了以g-C3N4/Au為基質(zhì)的分子印跡傳感器，利用g-C3N4/Au供體與Ru(bpy)3Cl2受體間發(fā)生能量轉(zhuǎn)移從而大大增強(qiáng)ECL信號的ECL共振能量轉(zhuǎn)移原理，結(jié)合“門控制”效應(yīng)[18]，提高檢測的靈敏度。傳感器制備過程及檢測原理如圖1所示。在玻碳電極上修飾一層g-C3N4/Au材料，以GA3作為模板分子，鄰苯二胺作為功能單體，電聚合制備分子印跡傳感器。將模板分子洗脫后，得到可識別GA3的印跡空穴。施加電壓，使g-C3N4/Au處于激發(fā)態(tài)，當(dāng)Ru(bpy)32+通過空穴到達(dá)電極表面，激發(fā)態(tài)g-C3N4/Au的能量轉(zhuǎn)移到Ru(bpy)32+，使ECL信號增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)對GA3的高靈敏檢測。

　　2 實(shí)驗(yàn)部分

　　2.1 儀器與試劑

　　PGSTAT128N Autolab電化學(xué)工作站(瑞士萬通有限公司); MPI-E型電化學(xué)發(fā)光分析系統(tǒng)(西安瑞邁儀器有限公司); PHS-3C型實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)(上海錦幻儀器儀表公司); 80-2B離心機(jī)(金壇市醫(yī)療儀器廠); AVANCE III Bruker-500 MHz核磁共振儀(荷蘭Bruker公司); ∑IGMA場發(fā)射掃描電子顯微鏡(德國卡爾蔡司公司); TU-1901紫外-可見光分光光度計(jì)(北京普析通用公司); JEM-2100F場發(fā)射透射電子顯微鏡(日本電子株式會(huì)社); 日立F-7000熒光分光光度計(jì)(株式會(huì)社日立制作所)。采用三電極系統(tǒng)：工作電極為直徑2 mm的玻碳電極(GCE)，對電極為鉑絲電極，參比電極為Ag/AgCl。

　　鄰苯二胺、GA3和聯(lián)吡啶釕(上海阿拉丁生化科技股份有限公司); 三聚氰胺(C3H6N6，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司); 二水合檸檬酸三鈉、K3[Fe(CN)6]、K4[Fe(CN)6]、KCl(汕頭隴西化工廠); NaBH4(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。 0.05 mol/L Tris-HCl緩沖溶液(含0.1 mol/L KCl，pH 8.0); 0.2 mol/L硼酸-硼砂緩沖液(含0.1 mol/L KCl，pH 9.0); 0.005 mol/L K3[Fe(CN)6]-K4[Fe(CN)6]溶液(含0.1 mol/L KCl)。 所用試劑均為分析純，無需純化。實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水。

　　2.2 修飾材料的制備

　　2.2.1 g-C3N4的制備 參照文獻(xiàn)[19]合成g-C3N4。準(zhǔn)確稱取10 g三聚氰胺， 均勻地放入帶蓋的陶瓷坩堝中，將其放入馬弗爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)：在120 min內(nèi)升溫至500℃并恒溫反應(yīng)120 min，再加熱到520℃恒溫反應(yīng)120 min，自然冷卻至室溫，取出樣品，研磨過篩，即得到g-C3N4的粗品。

　　參照文獻(xiàn)[20]對所得粗品進(jìn)行提純：將制得的g-C3N4粗品溶于水中，超聲處理30 min， 離心并水洗3次，去除可溶性的反應(yīng)物和雜質(zhì)，再用無水乙醇清洗并離心3次，以去除一些有機(jī)雜質(zhì)，在60℃下干燥，將所得樣品研磨至粉末，備用。

　　2.2.2 g-C3N4/Au的制備 參照文獻(xiàn)[20]合成g-C3N4/Au。準(zhǔn)確稱取10 mg g-C3N4溶于4 mL去離子水，超聲處理30 min，然后加入20 μL 0.1 mol/L HAuCl4。超聲處理10 min，攪拌30 min，重復(fù)3次。加入126 μL 0.04 mol/L NaBH4，攪拌20 min。繼續(xù)加入200 μL 0.01 mol/L檸檬酸三鈉，繼續(xù)攪拌30 min。離心并水洗3次，去除可溶性的反應(yīng)物和雜質(zhì)，最后溶于4 mL水中。

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