專利名稱：一種快速檢測(cè)egcg的電化學(xué)傳感器的熱聚合制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)產(chǎn)品活性成分分析檢測(cè)領(lǐng)域技術(shù)，具體是ー種快速檢測(cè)EGCG的電化學(xué)傳感器及其熱聚合制備方法。
背景技術(shù)：
沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(epigallocatechin-3- gallate, EGCG)主要存在于茶屬植物中，以綠茶中含量最高。茶多酚的主要成分是兒茶素，而EGCG占兒茶素總量的50%左右，是茶的主要活性成分。已報(bào)道EGCG具有廣泛的生物活性，如清除自由基、抗氧化、抗癌、預(yù)防心血管疾病、降脂減肥和防輻射、增強(qiáng)口腔健康等，EGCG的含量直接決定著茶及 其制品生物活性的強(qiáng)弱，所以快速定量檢測(cè)茶及其制品中EGCG的含量從理化角度對(duì)茶及其制品的品質(zhì)評(píng)定是十分必要的。
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OH沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酷(EGCG)的化學(xué)結(jié)杓式
從上世界50年代起，各國(guó)廣泛開(kāi)展了茶葉理化評(píng)審的研究，探討茶葉的物理性狀和分析茶葉各種有效化學(xué)成分的含量，試從計(jì)量的數(shù)據(jù)來(lái)尋求理化審評(píng)方法鑒定茶葉優(yōu)劣。而茶葉色、香、味的形成是及其復(fù)雜的，茶葉的優(yōu)劣往往是許多成分綜合作用的結(jié)果。國(guó)內(nèi)外對(duì)茶葉評(píng)定一般采用感官和理化評(píng)審相結(jié)合的方法，理化方法主要是檢測(cè)茶葉中主要成分的含量。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中評(píng)價(jià)茶葉的成分有氨基酸、咖啡堿、茶多酚和水分，其中國(guó)標(biāo)GB/T8313-2008中規(guī)定茶多酚的含量測(cè)定采用福林酚試劑比色法，緑茶中兒茶素含量采用高效液相色譜法。我國(guó)是茶葉的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，毎年用于其成分檢測(cè)的費(fèi)用和工作量十分巨大。茶制品從其初加工到深加工和銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)，涉及多次的成分檢測(cè)。目前常規(guī)茶葉成分理化檢驗(yàn)具有較高的準(zhǔn)確度和可靠性，但茶葉樣品的預(yù)處理過(guò)程繁瑣、測(cè)試耗時(shí)、成本較高等，因此開(kāi)發(fā)快速檢測(cè)茶及其制品中主要活性成分的方法是十分必要的，專利CN101598714A以含水率、總纖維含量和全氮量三項(xiàng)內(nèi)含物指標(biāo)檢測(cè)茶鮮葉原料質(zhì)量。專利CN101419166A報(bào)到了基于近紅外光譜和機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的茶葉品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)方法及裝置。CN101424636A報(bào)道了快速無(wú)損檢測(cè)綠茶成分含量的裝置，該裝置主要使用近紅外光譜分析技術(shù)能實(shí)現(xiàn)綠茶中氨基酸、咖啡堿、茶多酚、水分等的無(wú)損檢測(cè)。CN200810055044. 9報(bào)道了茶多酚檢測(cè)試紙及其標(biāo)準(zhǔn)比色卡和它們的用途，而作為鮮葉、茶及其制品中主要的高活性成分EGCG的檢測(cè)均未提及?；贓GCG是茶多酚的主要活性成分，其含量快速檢測(cè)缺乏研究的現(xiàn)狀，本發(fā)明將表面分子印跡技術(shù)與膜技術(shù)耦合，在玻碳電極表面合成了 EGCG-玻碳電極表面分子印跡聚合膜制備了電化學(xué)傳感器，實(shí)現(xiàn)了茶及其制品中EGCG的快速檢測(cè)。為茶及其制品理化評(píng)定提供準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好、預(yù)處理過(guò)程簡(jiǎn)單、耗時(shí)短、成本較低的檢測(cè)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種快速檢測(cè)EGCG含量的電化學(xué)傳感器及其熱聚合制備方法，并將其應(yīng)用于茶及其制品中EGCG的檢測(cè)。本發(fā)明主要采用表面分子印跡技術(shù)和膜技術(shù)耦合并通過(guò)熱聚合制備用于特異性的分析檢測(cè)EGCG的電化學(xué)傳感器。該電化學(xué)傳感器可以實(shí)現(xiàn)快速、實(shí)時(shí)和在線檢測(cè)，為茶及其制品的品質(zhì)理化評(píng)定提供參考，同時(shí)為食品或者農(nóng)產(chǎn)品中活性成分的分析和檢測(cè)開(kāi)辟了新的思路。本發(fā)明EGCG電化學(xué)傳感器的制備技術(shù)方案如下 一種快速檢測(cè)EGCG的電化學(xué)傳感器的熱聚合制備方法，按照以下步驟進(jìn)行
(I)玻碳電極的拋光玻碳電極依次在粒徑O. 3和O. 05Mm氧化鋁粉麂皮上拋光，用超純水和無(wú)水乙醇中分別超聲3-5 min，洗去電極表面的殘留物；該電極拋光效果需監(jiān)測(cè)，基于CHI660的電化學(xué)工作站，使用循環(huán)伏安法將電極以5 mM鐵氰化鉀為底液的20 mM EGCG標(biāo)準(zhǔn)液中掃描；如果得不到準(zhǔn)確可逆的氧化還原峰(峰電流比為1:1，峰電流差值小于90mV)，則重新處理。(2)功能單體-甲基丙烯酸和模板分子-EGCG的預(yù)聚合取模板分子EGCG和甲基丙烯酸(MAA)溶于乙腈溶液中，超聲振蕩5-10min，靜置30_60min，使EGCG與MAA充分反應(yīng)形成預(yù)聚合體系；其中EGCG :甲基丙烯酸乙腈的比例為O. 2-0. 4 :0.6-1.6 l(mmol/mmol /ml)。(3)玻碳電極表面成膜預(yù)聚合體系形成后，向其中加入交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)和引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)，超聲溶解3-5min后，將拋光后的電極和預(yù)聚合體系充分接觸10-30s后取出，置于50-70°C的恒溫烘箱內(nèi)熱聚合8-10h，即可得到含有EGCG的印跡電極前驅(qū)體,其中 EDMA :AIBN 為 400-600 :0.03-0.05 (μ / g)。(4)模板分子的洗脫將EGCG印跡電極前驅(qū)體置于甲醇和乙酸體積比為9:1的混合液中，在磁力攪拌下常溫洗脫EGCG分子12-24h，洗脫完成后在純凈水中超聲2min，以除去吸附于表面的印跡分子，即得到EGCG印跡電極。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)提供了 EGCG和功能單體的最佳配比，以及交聯(lián)劑和催化劑的加入比例。該制備工藝簡(jiǎn)單、成本低，檢測(cè)精度高且選擇性強(qiáng)，穩(wěn)定好。該方法制備的電化學(xué)傳感器可以實(shí)現(xiàn)茶及其制品的快速檢測(cè)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
將玻碳電極依次在粒徑O. 3和O. 05Mffl氧化鋁粉麂皮上拋光，用超純水和無(wú)水乙醇中分別超聲3min，洗去電極表面的殘留物。取O. 2mM的EGCG和O. 8mM的MAA溶于乙腈溶液中，超聲振蕩5min，靜置lh，使EGCG與MAA充分作用形成預(yù)聚合體系；向其中加入交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA) 500μ 和引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN) O. 03g，超聲溶解3min后，將預(yù)處理的電極和預(yù)聚合體系充分接觸30s后取出，置于70°C的恒溫烘箱內(nèi)熱聚合8h，即可EGCG印跡電極前驅(qū)體，取出電極置于甲醇和乙酸體積比為9:1的混合液中，在磁力攪拌下常溫洗脫EGCG分子12h，洗脫完成后在純凈水中超聲2min，以除去吸附于表面的印跡分子，即得到EGCG印跡電極。黃山綠茶I中EGCG檢測(cè)。取O. 499g黃山綠茶1，用80°C含有5mM鐵氰化鉀熱水50ml浸泡Ih后,過(guò)濾得茶湯,將茶湯用5mM鐵氰化鉀溶液稀釋I倍后,基于CHI660的電化學(xué)工作站，使用差分脈沖伏安法(DPV)檢測(cè)得出響應(yīng)值為I. 046 μ A ;經(jīng)EGCG濃度與峰電流的響應(yīng)曲線Cf=-O. 4343χ+6. 2602，R2=O. 991)計(jì)算原茶湯的中EGCG的濃度為24. 0120 μ mol/L, EGCG 質(zhì)量為 O. 5312mg。實(shí)施例2
將玻碳電極依次在粒徑O. 3和O. 05Mm氧化鋁粉麂皮上拋光，用超純水和無(wú)水乙醇中分別超聲5min，洗去電極表面的殘留物。取O. 3mM的EGCG和I. 5mM MAA溶于乙腈溶液中，超聲振蕩5min，靜置lh，使模板分子與MAA充分作用形成預(yù)聚合體系；向其中加入交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA) 400μ 和引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN) O. 04g，超聲溶解4min后，將預(yù)處理的電極和預(yù)聚合體系充分接觸20s后取出，置于60°C的恒溫烘箱內(nèi)熱聚合10h，即可EGCG印跡電極前驅(qū)體，取出電極置于甲醇和乙酸體積比為9:1的混合液中，在磁力攪拌下常溫洗脫EGCG分子24h，洗脫完成后在純凈水中超聲2min，以除去吸附于表面的印跡分子，即得到EGCG印跡電極。黃山綠茶2中EGCG檢測(cè)。取O. 4709g黃山綠茶2，用80°C含有5mM鐵氰化鉀熱水50ml浸泡Ih后,過(guò)濾得茶湯,將茶湯用5mM鐵氰化鉀溶液稀釋I倍后,基于CHI660的電化學(xué)工作站，使用差分脈沖伏安法(DPV)檢測(cè)得出響應(yīng)值為I. 064 μ A ;經(jīng)EGCG濃度與峰電流的響應(yīng)曲線(7=-0. 4343χ+6. 2602，R2=O. 991)計(jì)算原茶湯的中EGCG的濃度為23. 9291 μ mol/L, EGCG 質(zhì)量為 0. 5293mg。實(shí)施例3
將玻碳電極依次在粒徑0. 3Mm和0. 05Mm氧化招粉麂皮上拋光,用超純水和無(wú)水乙醇中分別超聲4min，洗去電極表面的殘留物。取0. 4mM的EGCG和I. 6mM MAA溶于乙腈溶液中，超聲振蕩5min，靜置lh，使模板分子與MAA充分作用形成預(yù)聚合體系；向其中加入交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)60(^L和引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)O. 05g,超聲溶解5min后，將預(yù)處理的電極和預(yù)聚合體系充分接觸30s后取出，置于70°C的恒溫烘箱內(nèi)熱聚合10h，即可EGCG印跡電極前驅(qū)體，取出電極置于甲醇和乙酸體積比為9:1的混合液中，在磁力攪拌下常溫洗脫EGCG分子18h，洗脫完成后在純凈水中超聲2min，以除去吸附于表面的印跡分子，即得到EGCG印跡電極?？祹煾当t茶中EGCG檢測(cè)。取市售的瓶裝康師傅冰紅茶50ml，將冰紅茶用5mM鐵氰化鉀溶液稀釋I倍后，基于CHI660的電化學(xué)工作站，使用差分脈沖伏安法(DPV)檢測(cè)得出響應(yīng)值為I. 1090 μ A ;經(jīng)EGCG濃度與峰電流的響應(yīng)曲線Cf=-O. 4343χ+6. 2602, R2=O. 991)計(jì)算出康師傅冰紅茶中EGCG的濃度為23. 7218 μ mol/L, 50ml康師傅冰紅茶中EGCG質(zhì)量為
O.5247mg0實(shí)施例4將玻碳電極依次在粒徑O. 3Mm和O. 05Mm氧化招粉麂皮上拋光,用超純水和無(wú)水乙醇中分別超聲4min，洗去電極表面的殘留物。取O. 4mM的EGCG和I. 2mM MAA溶于乙腈溶液中，超聲振蕩3min，靜置lh，使模板分子與MAA充分作用形成預(yù)聚合體系；向其中加入交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)50(^L和引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)O. 04g,超聲溶解4min后，將預(yù)處理的電極和預(yù)聚合體系充分接觸20s后取出，置于70°C的恒溫烘箱內(nèi)熱聚合12h，即可EGCG印跡電極前驅(qū)體，取出電極置于甲醇和乙酸體積比為9:1的混合液中，在磁力攪拌下常溫洗脫EGCG分子15h，洗脫完成后在純凈水中超聲2min，以除去吸附于表面的印跡分子，即得到EGCG印跡電極。雀巢冰爽茶中EGCG檢測(cè)。取市售的瓶裝雀巢冰爽茶50ml，將冰爽茶用5mM鐵氰化鉀溶液稀釋I倍后，基于CHI660的電化學(xué)工作站，使用差分脈沖伏安法(DPV)檢測(cè)得出響應(yīng)值為O. 9990 μ A ;經(jīng)EGCG濃度與峰電流的響應(yīng)曲線Cf=-O. 4343χ+6. 2602, R2=O. 991)計(jì)算出雀巢冰爽茶中EGCG的濃度為24. 2284 μ mol/L, 50ml雀巢冰爽茶中EGCG質(zhì)量為O. 5359mg。
權(quán)利要求
1.ー種快速檢測(cè)EGCG的電化學(xué)傳感器的熱聚合制備方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行 (1)玻碳電極的拋光玻碳電極依次在粒徑0.3和0. 05Mm氧化鋁粉鹿皮上拋光，用超純水和無(wú)水こ醇中分別超聲3-5 min，洗去電極表面的殘留物； (2)功能単體-甲基丙烯酸和模板分子-EGCG的預(yù)聚合取模板分子EGCG和甲基丙烯酸(MAA)溶于こ腈溶液中，超聲振蕩5-10min，靜置30_60min，使EGCG與MAA充分反應(yīng)形成預(yù)聚合體系；其中EGCG :甲基丙烯酸こ腈的比例為0. 2-0. 4 :0.6-1.6 1 (mmol/ mmol/ml)； (3)玻碳電極表面成膜預(yù)聚合體系形成后，向其中加入交聯(lián)劑こニ醇ニ甲基丙烯酸酯(EDMA)和引發(fā)劑偶氮ニ異丁腈(AIBN)，超聲溶解3-5min后，將拋光后的電極和預(yù)聚合體系充分接觸10-30s后取出，置于50-70°C的恒溫烘箱內(nèi)熱聚合8-10h，即可得到含有EGC G的印跡電極前驅(qū)體，其中こニ醇ニ甲基丙烯酸酷偶氮ニ異丁腈為400-600 :0.03-0.05 (ML/g); (4)模板分子的洗脫將EGCG印跡電極前驅(qū)體置于甲醇和こ酸體積比為9:1的混合液中，在磁力攪拌下常溫洗脫EGCG分子12-24h，洗脫完成后在純凈水中超聲2min，以除去吸附于表面的印跡分子，即得到EGCG印跡電扱。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的ー種快速檢測(cè)EGCG的電化學(xué)傳感器的熱聚合制備方法，其特征在于其中步驟(I)中電極拋光效果需監(jiān)測(cè)，基于CHI660的電化學(xué)工作站，使用循環(huán)伏安法將電極以5 mM鐵氰化鉀為底液的20 mM EGCG標(biāo)準(zhǔn)液中掃描；如果得不到準(zhǔn)確可逆的氧化還原峰即峰電流比為1: 1，峰電流差值小于90mV，則重新處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種快速檢測(cè)EGCG的電化學(xué)傳感器的熱聚合制備方法，涉及農(nóng)產(chǎn)品活性成分分析檢測(cè)領(lǐng)域技術(shù)。該方法包括功能單體和模板分子的預(yù)聚合、玻碳電極表面的成膜、模板分子的洗脫，即可得到用于茶及其制品中EGCG快速檢測(cè)的分子印跡電化學(xué)傳感器。該傳感器可以實(shí)現(xiàn)快速、實(shí)時(shí)和在線檢測(cè)，為茶及其制品的品質(zhì)理化評(píng)定提供參考，同時(shí)為食品或者農(nóng)產(chǎn)品中活性成分的分析和檢測(cè)開(kāi)辟了新的思路。
文檔編號(hào)G01N27/333GK102809598SQ20121024154
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者段玉清, 張海暉, 秦宇, 羅孝平, 蔡健榮, 馬海樂(lè) 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)