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        青霉素酶-氧化蘇木精修Au/ZnO/石墨烯基青霉素電化學傳感器的研制

        2016-11-09 08:32:38韓志鐘吳月婷周瑩潘海波陳敬華李春艷福建醫(yī)科大學藥學院福州5008福州大學化學學院福州5008福建匯順職業(yè)健康評價有限公司泉州6000
        分析化學 2016年3期
        關(guān)鍵詞:檢測

        韓志鐘吳月婷周瑩潘海波陳敬華李春艷*(福建醫(yī)科大學藥學院,福州5008) (福州大學化學學院,福州5008)(福建匯順職業(yè)健康評價有限公司,泉州6000)

        青霉素酶-氧化蘇木精修Au/ZnO/石墨烯基青霉素電化學傳感器的研制

        韓志鐘1吳月婷2,3周瑩1潘海波*2陳敬華1李春艷*1
        1(福建醫(yī)科大學藥學院,福州350108)2(福州大學化學學院,福州350108)3(福建匯順職業(yè)健康評價有限公司,泉州362000)

        采用均勻沉淀法合成ZnO納米顆粒(ZnO NPs),以ZnO NPs為種子,制備水溶性Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)。將Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)附著于離子液體功能化石墨烯(GN)復合膜上,形成一種新穎的負載型石墨烯復合材料(Au/ZnO/GN)。所構(gòu)建的青霉素酶-氧化蘇木精修Au/ZnO/GN(PH-AZG)傳感器在PBS水溶液(pH=7.0)中對青霉素鈉檢測線性范圍為2.5×10-14~3.3×10-6mol/L,檢出限達到1.5×10-14mol/L(S/N≥3)。在相同條件下制備5根PH-AZG電極,其響應電流的相對標準偏差(RSD)小于3.2%。同時,在實際牛奶制品中,本方法的檢測線性范圍為5×10-14~5×10-7mol/L,加標回收率為99.7%~101.4%,RSD為2.3%~3.5%(n=5)。結(jié)果表明,本方法對實際牛奶制品中低濃度青霉素鈉的檢測具有可行性。

        Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu);石墨烯;離子液體;青霉素傳感器

        1 引言

        青霉素類抗生素的用途廣泛,在使用過程中,由于操作不規(guī)范而殘留于水體、土壤、動物源性食品等,對人類健康造成極大的安全隱患。目前,檢測青霉素的方法有熒光法[1]、電泳法[2]、色譜分析法[3,4]、免疫分析法[5,6]等。但都存在不足,比如檢測精確度不高,或樣品前處理復雜、檢測過程繁瑣,或設備昂貴等。而電化學生物傳感器不僅是一種能夠精細微量操作的手段,還是高靈敏的痕量檢測技術(shù),適合于復雜混合物中微量或痕量組分的分析。

        石墨烯由單層碳原子組成,具有大的比表面積、良好的導電性、電化學性能,廣泛應用于電化學生物傳感器領(lǐng)域。石墨烯本身具有憎水性,易團聚,甚至產(chǎn)生石墨化,影響其后續(xù)應用。而水溶性石墨烯常帶有含氧基團(如-COOH),易造成原始的共軛結(jié)構(gòu)不完整,降低其導電性能和催化活性。離子液體(ILs)具有寬的溶解范圍,且引進表面電荷,可以克服石墨烯團聚并提高其分散性[7~9]。離子液體功能化石墨烯具有良好的生物相容性和穩(wěn)定性,能與酶、底物或其它親生物材料進行很好的配位,可形成良好的微環(huán)境,提高酶的活性和穩(wěn)定性,已被用于檢測不同的生物分子[10~12]。

        納米ZnO具有高電子遷移率和電化學活性、高化學穩(wěn)定性、良好的生物相容性等優(yōu)點,被廣泛應用于生物傳感器領(lǐng)域[13~15]。通過負載貴金屬納米粒子,能夠進一步提高其電催化性能[16]。其中,Au納米粒子(Au NPs)具有表面反應活性高、吸附能力強、水溶性及催化性能良好等特點[17]。Wei等[18]在ZnO納米棒上負載Au NPs制備了Au/ZnO復合材料,該復合材料具有良好的電子轉(zhuǎn)移特性和生物相容性,并采用交聯(lián)法構(gòu)建靈敏度高、穩(wěn)定性好的葡萄糖傳感器。

        本研究以均勻沉淀法制備得到的ZnO NPs作為種子,在室溫條件下合成Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu),利用離子液體功能化石墨烯(GN)中ILs與Au相互作用,將Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)有序地連接起來,制得一種新的負載型石墨烯復合材料(Au/ZnO/GN)。這種負載型復合材料具有比表面積大、吸附能力強、生物功能化作用點多等性質(zhì),有利于酶的固定化,同時采用青霉素酶(Penicillinase,PE)和氧化蘇木精(Hematein,HE)修電極,制備青霉素酶-氧化蘇木精修Au/ZnO/GN基青霉素電化學傳感器。結(jié)果表明,此傳感器具有良好的電化學性能。

        2 實驗部分

        2.1儀器與試劑

        UV-2500型紫外可見分光光度計(日本島津公司);Tecnai G2F20s-TWIN型場發(fā)射透射電子顯微鏡(TEM,美國FEI公司);CHI660D型電化學工作站(上海辰華儀器有限公司);Rigaku-miniflex II型X-射線粉末衍射儀(日本理學公司)。

        天然石墨粉(Alfa Aesar公司);氧化蘇木精(J&K Chemical公司);NaBH4(國藥集團);青霉素鈉(阿拉丁試劑公司);青霉素酶(J&K Chemical公司);氯金酸(HAuCl4·4H2O)和三己基(四癸基)膦雙(三氟甲基磺酰)([P(C6)3C14][Tf2N])(Sigma-Aldrich公司)。待測牛奶產(chǎn)自福建長富集團。

        2.2離子液體功能化石墨烯(GN)的制備

        采用改進Hummer法制備氧化石墨烯[19,20]。利用濃H2SO4和KMnO4氧化石墨,將層狀石墨剝離成單層氧化石墨烯,并分散在去離子水中,制得氧化石墨烯(GO)懸浮液。取25 mL GO懸浮液超聲離心,取上清液,加入46.75μL ILs,超聲混合均勻。取200 mg NaBH4溶于5 g蒸餾水中,攪拌狀態(tài)下緩慢加入到上述混合溶液中,用10%(w/w)Na2CO3調(diào)節(jié)至pH≈10?;旌先芤涸?0℃水浴鍋中加熱攪拌1 h,反應結(jié)束后,將均勻分散液用蒸餾水和無水乙醇交替過濾洗滌,去除多余NaBH4,最終分散于25 mL蒸餾水中備用。離子液體功能化石墨烯記作GN。

        2.3離子液體功能化石墨烯負載Au/ZnO納米復合材料

        采用均勻沉淀法[21]有利于制備粒徑小、質(zhì)量高的生物相容性好的ZnO顆粒。配制Zn(NO3)2和CO(NH2)2混合液,二者質(zhì)量比為1∶3,在100℃油浴條件下反應6 h。生成的沉淀經(jīng)過濾,去離子水和無水乙醇交替洗滌,直至中性,80℃干燥4 h,在600℃下煅燒3 h,冷卻研磨,即制得ZnO納米顆粒(ZnO NPs)。

        采用種子生長法制備Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)[18]。配制0.1 mol/L ZnO乙醇分散液,取30 mL ZnO乙醇分散液加入到125 mL(0.15 mmol/L)檸檬酸三鈉溶液中,超聲并離心分離(8000 r/min,15 min),用0.15 mmol/L檸檬酸三鈉溶液洗滌,將沉淀物分散在30 mL 3.0 mmol/L檸檬酸三鈉儲備液中。劇烈攪拌下緩慢加入20mL 0.5mmol/LHAuCl4,繼續(xù)攪拌48 h,離心,用去離子水洗滌,得到紫色的Au/ZnO納米復合物。取10 mL 1 mg/mL GN與10 mL 1 mg/mL Au/ZnO懸浮液混合,超聲60 min,最終制得Au/ ZnO/GN復合材料。

        采用文獻[22]方法,在100℃下,利用檸檬酸三鈉還原Au3+,制得紅色Au NPs,用于對比實驗。

        2.4不同修電極的制備及電化學測試

        用不同粒徑的Al2O3粉拋光玻碳電極(GCE,=3 mm),依次用超純水、無水乙醇和超純水超聲清洗,最后用氮氣吹干。配制10 mmol/L氧化蘇木精(HE)溶液,取5 mL Au/ZnO/GN溶液與5 mL 10 mmol/L HE溶液混合,超聲0.5 h,靜置2 h;繼續(xù)加入100μL青霉素酶(PE),在4℃下反應12 h。取5μL反應后混合液滴加于玻碳電極表面,制得PE-HE-Au/ZnO/GN/GCE(PH-AZG)電極,并用PBS溶液(pH 7.0)清洗電極表面,去除多余物質(zhì)。陰干后,于4℃保存。

        所有電化學測試均在CHI660D電化學工作站上進行,采用三電極系統(tǒng):修電極為工作電極,飽和Ag/AgCl電極為參比電極,鉑絲電極為對電極,1 mmol/L PBS(pH 7.0)為電解質(zhì)。所有實驗均在室溫下進行。

        3 結(jié)果與討論

        3.1離子液體功能化石墨烯與Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)的表征與分析

        由圖1可知,GO的UV-vis吸收峰分別位于230 nm,ILs在紫外可見區(qū)沒有明顯的吸收峰,而離子液體功能化石墨烯(GN)的UV-vis吸收峰值為270 nm,與還原石墨烯(SGN)特征峰相近[20],說明石墨烯π-共軛網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)恢復[23],GN為還原性石墨烯,而且ILs不影響石墨烯還原程度[24],這對于吸附HE和增強其電催化活性具有重要意義。

        圖1  氧化石墨烯( GO) 、離子液體( Ils) 和離子液體功能化石墨烯( GN) 水懸浮液的紫外可見光譜圖Fig.1  UV-vis spectra of graphene oxides ( GO) ,ionic liquids ( Ils) and ionic liquid functionalized graphene ( GN) in water

        由圖2A可見,純ZnO NPs在370 nm處出現(xiàn)特征吸收峰[25],純 Au NPs的等離子吸收峰約為550 nm。Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)在374 nm處出現(xiàn)一個尖峰,在可見光區(qū)出現(xiàn)一個寬峰,分別歸屬于ZnO NPs的吸收峰和Au NPs的等離子吸收峰。

        圖2 不同樣品的(A)紫外可見譜圖和(B)XRD譜圖Fig.2 UV-vis spectra(A)and XRD patterns(B)of different samples

        圖2B是不同樣品的XRD圖譜。ZnO NPs的衍射峰與ZnO標準譜圖(JCPDS卡36-1451)吻合,說明其為纖鋅礦結(jié)構(gòu);衍射峰窄且峰強度大,說明具有很好的結(jié)晶性,衍射峰的底部較寬證明晶體顆粒?。?6,27]。與純ZnO NPs的XRD對比,Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)多3個峰,分別位于2θ=38.2°,44.4°和64.6° ( ●對應位置) ,對應Au 晶體( 111) ,( 200) 和( 220)面( JCPDS 卡04-0784) ,表明異質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在金屬Au 顆粒。從圖3A 可見,合成的離子液體功能化石墨烯( GN) 為單層或極少數(shù)層。Au /ZnO 異質(zhì)結(jié)構(gòu)大小均勻(圖3B),每個ZnO NPs表面上均負載Au NPs,且Au NPs分散性較好,未呈現(xiàn)明顯的團聚現(xiàn)象。ZnO NPs和Au NPs平均粒徑分別為50和10 nm;圖3B插圖是Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)中Au NPs電子衍射矩陣圖(SAED),呈現(xiàn)出較好的單晶衍射陣列。由圖3C可知,Au/ZnO復合材料較好地分散在GN上,但ZnO NPs粒徑相對于圖3B略大,這可能是由于超聲太久導致的。

        圖3 (A)GNs,(B)Au/ZnO和(C)Au/ZnO/GN的TEM圖。(B)中插圖為Au的衍射斑點圖Fig.3 TEM images of(A)GNs,(B)Au/ZnO and(C)Au/ZnO/GN.The inset of(B)is the electron diffraction spot diagram(SAED)of Au

        3.2不同修電極的電化學性能

        利用差分脈沖伏安(DPV)法,研究不同修電極在1μmol/L青霉素鈉的1 mmol/L PBS(pH 7.0)中的電化學行為。從圖4可見,裸GCE(g)和PE-Au/ZnO/GN/GCE(h)沒有還原峰,說明在-0.1~0.6 V范圍內(nèi),底物未發(fā)生電化學反應。而PE-HE/GCE(f)、PE-HE-ZnO/GCE(e)、PE-HE-Au/GCE (d)、PE-HE-Au/ZnO/GCE(c)、PE-HE-GN/GCE(b)、PE-HE-Au/ZnO/GN/GCE(PH-AZG)(a)上的還原峰電流依次增大,說明氧化蘇木精是本體系的電活性物。在一定工作電位下,由于PE的催化作用,青霉素鈉水解產(chǎn)生強酸青霉噻唑酸,電離出H+,使電極局部pH值降低,促使電極表面pH探針HE得到電子,發(fā)生還原反應。而電極上的響應信號與體系pH值的降低成正比,同時與青霉素的濃度成正比,據(jù)此可測定青霉素鈉含量[28]。在所有修電極中,PH-AZG的還原峰電流值最大。其主要原因是:(1) GN和Au NPs具有良好的催化活性,特別是催化HE對H+的吸附與釋放作用[29],二者與PE的協(xié)同催化,提高了青霉素鈉的水解,使其產(chǎn)生大量H+,從而加速了電活性物質(zhì)HE與電極之間的電子轉(zhuǎn)移;(2) ZnO NPs與低等電點的酶具有較強的靜電作用[30],ZnO NPs的吸附場引起酶的整齊排列,提高酶的響應電流;(3)ZnO NPs的高電子遷移率及GN的優(yōu)異電導率,可以降低電子在電極和固定化酶間的遷移阻力,增強電子遷移率,提高電流響應值。因此,Au/ZnO/GN表現(xiàn)出了良好的催化活性,提高了對青霉素鈉的電化學響應。

        圖4 不同電極在1μmol/L青霉素鈉溶液(pH 7.0)中的脈沖差分伏安圖。(a)PE-HE-Au/ZnO/GN/ GCE、(b)PE-HE-GN/GCE、(c)PE-HE-Au/ZnO/GCE、(d)PE-HE-Au/GCE、(e)PE-HE-ZnO/GCE、(f) PE-HE/GCE、(g)GCE和(h)PE-Au/ZnO/GN/GCEFig.4 Diffrential pulse voltammetric(DPV)response of(a)penicillinase-hematenin(PE-HE)-Au/ZnO/ GN/GCE,(b)PE-HE-GN/GCE,(c)PE-HE-Au/ZnO/GCE,(d)PE-HE-Au/GCE,(e)PE-HE-ZnO/ GCE,(f)PE-HE/GCE,(g)GCE and(h)PE-Au/ZnO/GN/GCE in 1μmol/L penicillin G solution

        3.3Penicillinase-hematein-Au/ZnO/GN/GCE傳感器對青霉素鈉的檢測

        圖5A是以PH-AZG為工作電極,在1 mmol/L PBS(pH 7.0)中檢測不同濃度青霉素鈉的DPV響應。隨著青霉素鈉濃度增大,電極在0.2 V的峰電流差值逐漸增大,說明HE可捕獲更多的H+進行氧化還原反應。在2.5×10-14~1.0×10-6mol/L范圍內(nèi),電流差值與青霉素鈉濃度的對數(shù)呈線性關(guān)系(圖5B);在1.0×10-6~3.3×10-6mol/L范圍內(nèi),電流差值與青霉素鈉的濃度呈線性關(guān)系(圖5C),電極的檢出限低至1.5×10-14mol/L(S/N≥3)。當青霉素鈉繼續(xù)加入,電流趨于平衡,這是因為青霉噻唑酸積累抑制了PE的活性[31]。該電極良好的特性歸就于ILs將GN與ZnO/Au異質(zhì)結(jié)構(gòu)連接起來,使Au/ZnO/GN成為一個有利于電子快速傳遞的平臺;同時,Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)通過靜電作用提高酶的整齊排布,有利于電子傳輸,二者協(xié)調(diào)作用,有效地催化HE的電化學反應。

        3.4Penicillinase-hematein-Au/ZnO/GN/GCE電極的電化學性能

        采用時間-電流法考察PH-AZG傳感器的選擇性,結(jié)果如圖6A所示,兩種非β-內(nèi)酰胺類抗生素的響應信噪比S/N<3時,基本不影響β-內(nèi)酰胺類抗生素殘留(青霉素鈉、氨芐青霉素鈉)的測定,呈現(xiàn)出較好的選擇性。同時制備5根PH-AZG修電極,采用DPV測定1μmol/L青霉素鈉,其響應電流的相對標準偏差(RSD)<3.2%,表明此傳感器具有良好的重現(xiàn)性。在確定的實驗條件下,使用同一根PH-AZG修電極,電位范圍為-0.4~0.6V,掃速為100mV/s,連續(xù)循環(huán)掃描20圈(圖6B),最終的電流值為初始值的98%,說明此電極具有較高的穩(wěn)定性。對于同一根電極,在4℃下保存3天后,峰電流為原始值的95%;保存7天后,峰電流值維持在81%,說明此傳感器具有良好的使用壽命。

        圖5 (A)在不同濃度青霉素G條件下,PH-AZG電極的DPV譜圖,(B)低濃度青霉素G對應的線性曲線,(C)高濃度青霉素鈉對應的線性曲線Fig.5 (A)DPVcurvesofthepenicillinase-hematein-Au/ZnO/GN(PH-AZG)biosensorwithdifferent concentrationsofpenicillinG.CalibrationcurvesofpeakcurrentofDPVversus(B)atthelowconcentration portionand(C)thehighconcentrationportion

        圖6 PH-AZG電極(A)對不同物質(zhì)的響應曲線,(a)1×10-13mol/L青霉素鈉、(b)1×10-13mol/L氨芐青霉素鈉、(c)10μmol/L硫酸鏈霉素和(d)10μmol/L鹽酸左氧氟沙星;(B)循環(huán)進行20圈CV掃描Fig.6 (A)AmperometricresponsesofthePH-AZGuponsubsequentadditionsof(a)1×10-13mol/Lpenicillin G,(b)1×10-13mol/Lampicillinsodiumsalt,(c)10μmol/Lstreptomycinsulfate,and(d)10μmol/Llevofloxacinhydrochloridein1mmol/LPBSat0.2V;(B)CVsin1mmol/LPBSwith0.1μmol/LpenicillinGfor20

        3.5牛奶樣品中青霉素鈉的檢測

        取200mL商品化的鮮牛奶,用中空纖維膜將分子量大于6000的大分子去除,所得清液作為溶劑,配制1mmol/LPBS溶液(pH7.0),用PH-AZG電極進行時間-電流曲線測定,工作電位為0.2V。如圖7A所示,隨著青霉素鈉的加入,還原電流迅速增大,而且很快達到穩(wěn)態(tài)電流,說明電極上的PH-AZG膜未發(fā)生溶脹和脫落現(xiàn)象,與電極表面的吸附良好。在5×10-14~5×10-7mol/L范圍內(nèi),其穩(wěn)態(tài)電流與青霉素鈉濃度的對數(shù)呈線性關(guān)系,檢出限低至1.0×10-14mol/L(S/N≥3)。在同樣條件下,同時采用DPV進行牛奶中青霉素鈉的檢測,結(jié)果與時間電流曲線所得規(guī)律一致,但其靈敏度相對較差(圖7B)。在實際樣品中,本方法的檢測線性范圍變小,可能是電極表面上Au/ZnO吸附了牛奶樣品中殘留的小分子蛋白、脂肪或者其它組分,從而在PE和青霉素鈉之間形成障礙,影響了催化活性[31]。

        取3份商品化牛奶,加入不同量的青霉素鈉,用PH-AZG電極進行DPV測定。由表1可知,此傳感器用于實物中青霉素殘留的檢測具有可行性。通過對比不同的檢測方法(表2)可以發(fā)現(xiàn),PH-AZG傳感器具有較低的檢出限和較寬的檢測范圍。

        圖7在牛奶中加入青霉素鈉的(A)時間電流曲線和(B)DPV譜圖。A中插圖為濃度-電流的半對數(shù)曲線Fig.7 (A)AmperometricI-tand(B)DPVresponseoftheas-preparedbiosensorwiththesuccessiveadditionof penicillinGinmilk.Theinsetof(A)showsthecalibrationcurveofsemi-logformatofconcentrationandcurrents

        表1 牛奶樣品中青霉素鈉的加標回收率和精密度Table1 RecoveriesandRSDsofpenicillinGinmilk

        表2 不同青霉素鈉檢測方法效果對比Table2 ComparisonofvariousanalyticalmethodsfordeterminationofpenicillinG

        4 結(jié)論

        采用化學還原法制備了離子液體功能化石墨烯(GN),紫外可見光譜分析表明成功制得還原石墨烯。通過種子生長法制備Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu),所制備的Au/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)尺寸均一、水溶性良好,其中ZnONPs粒徑為50nm,AuNPs粒徑約為10nm。利用GN上的ILs與Au/ZnO異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的相互作用力可將二者連接起來,形成一種新的負載型石墨烯復合材料(Au/ZnO/GN)。此復合材料同時具有GN、ZnONPs和AuNPs3種納米材料的優(yōu)良特性,且負載在ZnONPs上的AuNPs對氧化蘇木精具有催化活性,有利于電子傳遞反應的發(fā)生。所制得的PH-AZG傳感器在PBS水溶液中對青霉素鈉檢測的范圍為2.5×10-14~3.3×10-6mol/L,檢出限低至1.5×10-14mol/L(S/N≥3),且具有較高的選擇性和穩(wěn)定性。同時,實現(xiàn)了對實際牛奶制品中低濃度青霉素鈉的檢測,在5×10-14~5×10-7mol/L范圍內(nèi)有顯著的響應。

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        16Wang X,Kong X G,Yu Y,Zhang H.J.Phys.Chem.C,2007,111(10):3836-3841

        17Daniel M C,Astruc D.Chem.Rev.,2004,104(1):293-346

        18Wei Y Y,Li Y,Liu X Q,Xian Y Z,ShiG Y,Jin L T.Biosens.Bioelectron.,2010,26(1):275-278

        19HummersW S,Offeman R E.J.Am.Chem.Soc.,1958,80(6):1339-1339

        20Choi B G,Park H,Park T J,Yang M H,Kim JS.ACSNano,2010,4(5):2910-2918

        21Chen C C,Liu P,Lu C H.Chem.Eng.J.,2008,144(3):509-513

        22Frens G.Nat.Phys.Sci.,1973,241(105):20-22

        23Li D,Muller M B,Gilje S,Kaner R B.Nat.Nanotechnol.,2008,3(2):101-105

        24Kim T Y,Lee H W,Kim JE,Suh K S.ACSNano,2010,4(3):1612-1618

        25Li P,Wei Z,Wu T,Peng Q,Li Y.J.Am.Chem.Soc.,2011,133(15):5660-5663

        26He C,Sasaki T,Shimizu Y,Koshizaki N.Appl.Surf.Sci.,2008,254(7):2196-2202

        27Spanhel L,Anderson M A.J.Am.Chem.Soc.,1991,113(8):2826-2833

        28Stred'ansky M,Pizzariello A,Stred'anskáS,MiertuS.Anal.Chim.Acta,2000,415(1-2):151-157

        29Liu J,Rinzler A G,DaiH J,Hafner JH,Bradley R K,Boul P J,Lu A,Iverson T,Shelimov K,Huffman CB,Rodriguez-M F,Shon Y S,Lee T R,Colbert D T,Smalley R E.Science,1998,280(5367):1253-1256

        30Yang C,Xu C,Wang X.Langmuir,2012,28(9):4580-4585

        31Chen B,Ma M,Su X.Anal.Chim.Acta,2010,674(1):89-95

        32Ibupoto Z H,Ali SM U,Khun K,Chey C O,Nur O,Willander M.Biosen.,2011,1(4):153-163

        Thiswork was supported by the National Natural Science Foundation of China(No.21375017)

        2016國際微流控芯片與微納尺度生物分離分析學術(shù)會議(蘭州)/第十屆全國微全分析系統(tǒng)學術(shù)會議/第五屆全國微納尺度生物分離分析學術(shù)會議

        2016 International Conference on M icrofluidic Chip and M icro/ NanoScale Bioseparation Analysis(Lanzhou)/The 10thNational Conference on M icro Total Analysis System s/The 5thNational Symposium on M icro/NanoScale Bioseparations and Bioanalysis

        (第二輪通知)

        由中國化學會主辦,蘭州大學承辦,南京大學、復旦大學、浙江大學等協(xié)辦的2016國際微流控芯片與微納尺度生物分離分析學術(shù)會議(蘭州)、第十屆全國微全分析系統(tǒng)學術(shù)會議、第五屆全國微納尺度生物分離分析學術(shù)會議定于2016年5月6日~5月9日在蘭州召開?,F(xiàn)將會議注冊等具體事項通知如下:

        會議信息

        會議時間:2016年5月6日~5月9日

        主辦單位:中國化學會

        會議主席:陳洪淵院士

        會議地點:蘭州大學

        會議網(wǎng)址:microtas2016.lzu.edu.cn會議郵箱:microtas2016@lzu.edu.cn會議微信公眾平臺:microtas重要時間節(jié)點

        征文截止日期:2016年3月31日

        注冊優(yōu)惠截止日期:2016年3月31日

        會議注冊

        為便于會務安排,請擬參會代表于2016年3月31日前完成網(wǎng)上注冊,注冊費用如下:

        代表類型 2016年3月31日之前中國化學會會員非中國化學會會員2016年4月1日之后中國化學會會員非中國化學會會員普通代表(含博士后) 1100元 1300元 1250元 1500元學生代表(報到時需出示學生證) 850元 1000元 1000元 1200元

        匯款信息詳見會議網(wǎng)站microtas2016.lzu.edu.cn及微信公眾平臺microtas。

        會議住宿

        會議協(xié)議酒店有萃英大酒店、東方大酒店、蘭州飛天大酒店和蘭州店,均在會場周邊,請各位代表盡早按會議網(wǎng)站提供的信息預定(費用自理)。附近還有漢庭、7天等快捷酒店。

        會議聯(lián)系人

        蒲巧生,電話:13028796293,E-mail:puqs@lzu.edu.cn

        A Low Detection Lim it Penicillin Electrochem ical Biosensor Based on Penicillinase-Hematein Au/ZnO/Single Graphene Nanosheets

        HAN Zhi-Zhong1,2,WU Yue-Ting2,3,ZHOU Ying1,PAN Hai-Bo*2,CHEN Jing-Hua1,LIChun-Yan*1
        1(School of Pharmacy,F(xiàn)ujian Medical University,F(xiàn)uzhou 350108,China)2(College of Chemistry,F(xiàn)uzhou University,F(xiàn)uzhou 350108,China)3(Fujian Huishun Professional Health Evaluation Co.Ltd.,Quanzhou 362000,China)

        ZnO nanoparticles(ZnO NPs)were obtained by a direct precipitation method.With the as-prepared ZnO NPs as seeds,Au/ZnO heterostructure was synthesized by seed-mediated growth method without any surfactant,and the diameters of ZnO NPs and Au NPswere about50 nm and 10 nm,respectively.Then ionic liquids(ILs),trihexyltetradecylphosphonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide([P(C6)3C14][Tf2N]),and functionalized graphene(GN)were prepared under room temperature.The ILs as bridges could connect Au/ZnO heterostructure to form a new kind of graphene nanocomposite,Au/ZnO/GN.Then thepenicillinase and hematein were immobilized on Au/ZnO/GN.And the biosensors based on penicillinasehematein-Au/ZnO/GN(PH-AZG)were used for detecting penicillin G.In PBS buffer solution(pH 7.0),PH-AZG exhibited a detection range from 2.5×10-14to 3.3×10-6mol/L with a detection limit of 1.5× 10-14mol/L(S/N≥3).Five PH-AZG electrodeswere prepared with the same conditions,and the RSDs for their current response were less than 3.2%.Furthermore,the standard curves were linear in the range of 5× 10-14-5×10-7mol/L for milk.The average recoveries were 99.7%-101.4%with RSDs of 2.3%-3.5% (n=5).Themethod is sensitive and repeatable,and can be applied to the field of residue analysis about penicillins G with low concentration levels.

        Gold/zinc oxide heterostructure;Graphene;Ionic liquids;Penicillin biosensor

        31 August 2015;accepted 6 January 2016)

        10.11895/j.issn.0253-3820.150694

        2015-08-31收稿;2016-01-06接受

        本文系國家自然科學基金(No.21375017),福建省自然科學基金(No.2015J05020),福建省衛(wèi)生計生委青年科研課題(No.2014-1-39)和福建醫(yī)科大學苗圃科研基金(No.2014MP008)資助

        *E-mail:hbpan@fzu.edu.cn;cyli65@126.com

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