一种用于检测毛油中磷脂的纳米棒阵列光敏电极的制备及检测方法

技术领域

本发明属于毛油检测技术领域，具体涉及一种用于检测毛油中磷脂的纳米棒阵列光敏电极的制备及检测方法。

背景技术

我国是世界上最大的食用植物油生产国和消费国，油脂的质量安全关系到民众的身体健康。随着“中国好粮油行动计划”战略的实施，人们对植物油脂的品质要求越来越高。在油脂精炼脱胶过程中，不仅化学精炼涉及毛油中残磷量的检控，生物酶法精炼过程中毛油残磷量的评判，更是决定生物酶解反应进程的主要参数，可有效阻止油脂的过度酶解。油脂残磷量影响油脂的品质和加工成本，现有检测方法，普遍存在分析速度慢滞后于生产过程。因此，需快速检测及监控毛油中的残磷量，实现油脂的精准适度加工。

近年来，电化学分析在植物油品质检测方面的研究逐渐受到关注，具有较好的发展空间，但还存在灵敏度低、选择性差等问题制约了其在实际中的应用。光电化学生物传感器是一种结合了光电化学分析及生物传感而发展起来的新型检测技术，比传统的电化学方法具有更低背景噪声，更高的灵敏度、更低的检测限，酶修饰电极能进一步增强反应分子间特殊的生物亲和性，简化了检测过程，纳米棒酶电极的构建可以突破光电转化效率低的瓶颈问题，使实际应用成为可能。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有油脂残磷量检测速度慢、灵敏度差、选择性差等问题，提供一种用于检测毛油中磷脂的纳米棒阵列光敏电极的制备及检测方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种用于检测毛油中磷脂的纳米棒阵列光敏电极的制备方法，所述方法具体步骤如下：

步骤一：SnO

步骤二：聚硫堇光敏电极的制备：将硫堇溶于pH为1.9的醋酸溶液中，硫堇浓度为4mmol/L，将步骤一得到的氧化铟锡导电玻璃放入含上述得到的硫堇溶液的电解池中，在1.2V电位下沉积2400s后，清洗，即得到聚硫堇光敏电极；

步骤三：纳米棒阵列光敏电极的制备：将壳聚糖溶于醋酸溶液中，搅拌使壳聚糖溶解，壳聚糖浓度为10.0mg·mL

一种利用上述得到的纳米棒阵列光敏电极检测毛油中磷脂的方法，所述方法具体如下：

步骤一：PC含量的光电化学检测：采用自制的光电化学系统进行光电化学检测；具体地，所有光电化学实验均在chi660b电化学工作站进行；光电化学检测采用经典的三电极系统；以纳米棒阵列光敏电极修饰电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝电极为对电极；所有电化学测试均在室温光电化学反应池中进行；以20～40mL 10mmol/L的pH5.5～7.5磷酸缓冲液作为电解液，50W碘钨灯作为照射源，光照强度在6mW·cm

步骤二：大豆毛油中PC含量的测定：将40～60mg PC加入装有90～110mL一级大豆油的容器中，充分搅拌，制备大豆毛油，样品稀释成不同浓度的PBS缓冲液；加90～110μL、3mg/mL磷脂酶D溶液后，加入1％Triton-X100作为乳化剂，在37℃下搅拌30min，将纳米棒阵列光敏电极加入10～30mL大豆毛油中测定其光电流，得到样品的PC含量。

本发明相对于现有技术的有益效果为：本发明的纳米棒光敏电极能够方便快捷地对毛油中磷脂进行测定，该光电化学生物传感器PC含量在5～20mg/L范围内与光电流呈线性关系。方法检出限4mg/L(S/N＝3)。结果灵敏度高、检测限低、选择性好，具有较高的应用价值。

附图说明

图1为二氧化锡纳米材料表征图；

图2为胆碱氧化酶表征图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

本发明首先采用一步水热法合成SnO

具体实施方式一：本实施方式记载的是一种用于检测毛油中磷脂的纳米棒阵列光敏电极(光电生物传感器)的制备方法，所述方法具体步骤如下：

步骤一：SnO

步骤二：聚硫堇光敏电极的制备：将硫堇溶于pH为1.9的醋酸溶液中，硫堇浓度为4mmol/L，将步骤一得到的氧化铟锡导电玻璃放入含上述得到的硫堇溶液的电解池中，在1.2V电位下沉积2400s后，清洗，即得到聚硫堇光敏电极；

步骤三：纳米棒阵列光敏电极的制备：将壳聚糖溶于醋酸溶液中，搅拌使壳聚糖溶解，得透明的壳聚糖胶体，壳聚糖浓度为10.0mg·mL

具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种用于检测毛油中磷脂的纳米棒阵列光敏电极的制备方法，步骤一中，所述氧化铟锡导电玻璃的前处理步骤为超声清洗后干燥。

具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种用于检测毛油中磷脂的纳米棒阵列光敏电极的制备方法，步骤一中，所述清洗具体为用去离子水清洗3～4次后再用无水乙醇清洗两次。

具体实施方式四：具体实施方式一所述的一种用于检测毛油中磷脂的纳米棒阵列光敏电极的制备方法，步骤二中，所述清洗具体为用水清洗掉表面吸附的Th单体后，再用pH5.5的PBS清洗。

具体实施方式五：具体实施方式一所述的一种用于检测毛油中磷脂的纳米棒阵列光敏电极的制备方法，步骤三中，所述醋酸溶液的体积浓度为1％。

具体实施方式六：一种利用具体实施方式一至五任一项得到的纳米棒阵列光敏电极检测毛油中磷脂的方法，所述方法具体如下：

步骤一：PC含量的光电化学检测：采用自制的光电化学系统进行光电化学检测；具体地，所有光电化学实验均在chi660b电化学工作站进行；光电化学检测采用经典的三电极系统；以纳米棒阵列光敏电极修饰电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝电极为对电极；所有电化学测试均在室温光电化学反应池中进行；以20～40mL 10mmol/L的pH5.5～7.5磷酸缓冲液作为电解液，50W碘钨灯作为照射源，光照强度在6mW·cm

步骤二：大豆毛油中PC含量的测定：将40～60mg PC加入装有90～110mL一级大豆油的容器中，充分搅拌，制备大豆毛油，样品稀释成不同浓度的PBS缓冲液；加90～110μL、3mg/mL磷脂酶D溶液后，加入1％Triton-X100作为乳化剂，在37℃下搅拌30min，将纳米棒阵列光敏电极加入10～30mL大豆毛油中测定其光电流，得到样品的PC含量。

实施例1：

步骤一：首先将30mL去离子水置于烧杯中，称取0.8g五水四氯化锡加入烧杯中，快速搅拌10分钟待二氧化锡完全溶解后，再向烧杯中加入1.5g氢氧化钠以及0.08g氟化铵；待搅拌溶解完全、混合均匀后放入50ml反应釜中，再向反应釜中放置经超声清洗、干燥的氧化铟锡(ITO)导电玻璃，待溶液完全浸润ITO导电玻璃以后，放入200℃鼓风干燥箱中保持恒温24h后将反应釜取出，待反应釜冷却至室温后，将得到的ITO电极用去离子水清洗三至四次，再用无水乙醇清洗两次再放入鼓风干燥箱中烘干后即得到所需产物二氧化锡纳米棒阵列，如图1所示；

步骤二：称取3.9mg的硫堇溶于3mL的pH为1.9的醋酸溶液(4.4mol·L

步骤三：准确称取10.0mg壳聚糖溶于1％醋酸溶液屮，室温下搅拌一个小时直至完全溶解，得透明的壳聚糖胶体，浓度为10.0mg·mL

步骤四：采用自制的光电化学系统进行光电检测；所有光电化学实验均在chi660b电化学工作站进行；PEC检测采用经典的三电极系统；以纳米棒阵列光敏电极修饰电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝电极为对电极；所有电化学测试均在室温光电化学反应池中进行；以50mL一定浓度的pH 5.5～7.5磷酸缓冲液作为电解液，50W碘钨灯作为照射源，光照强度在10mW·cm

步骤五：将PC(40～60mg)加入装有100mL一级大豆油的烧杯中，充分搅拌，制备大豆毛油；然后，样品稀释成不同浓度的PBS缓冲液；制备了一定PC含量的大豆原油样品，加入100μL、3mg/mL磷脂酶D溶液后，加入1％Triton-X100作为乳化剂，在37℃下搅拌30min，在最佳条件下，将纳米棒阵列光敏电极加入30mL大豆毛油中测定其光电流，得到样品的PC含量。本实施例所得数据如下表，在检测范围为0.1～5时，检测限为0.33。