一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法和应用方法

1.本发明涉及化学发光检测领域，具体涉及一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法和应用方法。


背景技术：

2.苯二氮卓类作为抑制型新精神活性物质，具有类似的催眠、镇静、抗肌肉松弛和焦虑作用。然而，大剂量使用会产生嗜睡、昏迷、血压降低、呼吸循环抑制等严重的副作用。
3.新型苯二氮卓类化合物在全球范围内的非法药物市场上泛滥，不法分子将它们投入饮料酒水、胶囊或者片状药剂中，利用其致人快速昏睡、幻觉、短暂记忆丧失等作用来实施犯罪活动，所以建立一种能简便快速灵敏检测新精神活性物质的方法具有非常重要的意义。
4.目前，苯二氮卓类新精神活性物质检测的主要方法有毛细管电泳法(ce)、气相色谱／质谱法(gc-ms)、液相色谱／质谱法(lc-ms)等，这些方法的准确度较高，但它们往往需要与红外(ft-ir)和核磁共振(nmr)等其他方法联用，检测方法繁琐且无法快速得到检测结果，还存在价格昂贵，需要专业人员操作等等一系列问题，这些问题都限制了它们在实际样品监测中的应用，因此，需要一种简单、快速、准确的方法对样品中的新精神活性物质进行常规分析和检测。
5.有鉴于上述现有检测方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类材料多年丰富经验及专业知识，配合理论分析，加以研究创新，开发一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法和应用方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的是开发一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法，充分利用ptca-cof对cu3(hhtp)2的吸附作用，从而共同修饰到玻碳电极表面，获得cu3(hhtp)2/ptca-cof/gce电化学发光传感器，使得电化学发光的灵敏度和稳定性显著提高；再加入检测物2-氯地西泮后，cu3(hhtp)2/ptca-cof/gce电化学发光传感器的ecl信号值显著降低，能够实现对2-氯地西泮的检测，并且不受其他干扰物的影响，具有良好的特异性。
7.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：本发明提供的一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法，电化学发光传感器是由cu3(hhtp)2/ptca-cof复合材料修饰玻碳电极表面得到的；其中，cu3(hhtp)2/ptca-cof复合材料修饰是由ptca-cof对cu3(hhtp)2的吸附作用形成的。
8.本发明基于2-氯地西泮对cu3(hhtp)2/ptca-cof/gce体系的电化学发光猝灭效应，
构建了一种能够快速、灵敏检测2-氯地西泮的新方法。由于ptca-cof对cu3(hhtp)2具有良好的吸附作用，两者结合后，形成了荧光共振，是发光强度显著增强，当存在微量的2-氯地西泮时，由于2-氯地西泮与cu3(hhtp)2的结合力强于cu3(hhtp)2与ptca-cof的结合力，破坏了cu3(hhtp)2/ptca-cof的荧光共振，使cu3(hhtp)2/ptca-cof的ecl信号显著降低，因此能够达到灵敏的检测2-氯地西泮且具有强特异性，不受其他杂质干扰的目的。且cu3(hhtp)2/ptca-cof传感器系统ecl信号的猝灭值(δecl)与2-氯地西泮的浓度呈现良好的线性关系。
9.进一步的，本发明提供的用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法，包括如下操作步骤：s1、将ptca-cof分散于dmf中，超声使其分散均匀，得到ptca-cof的dmf分散液；s2、将cu3(hhtp)2分散于的dmf中，超声使其分散均匀，得到cu3(hhtp)2的dmf分散液；s3、将步骤s1和步骤s2得到的dmf分散液滴涂在预处理后的玻碳电极表面，自然晾干，得到cu3(hhtp)2/ptca-cof复合材料修饰的玻碳电极。
10.进一步的，步骤s3中，ptca-cof的dmf分散液与cu3(hhtp)2的dmf分散液的质量比为1:2。
11.进一步的，步骤s1和步骤s2中的dmf分散液的摩尔浓度均为0.5mg/ml。
12.进一步的，ptca-cof通过如下方法制得：将三聚氰胺和苝-3，4，9，10-四羧酸二酐混合研磨得到混合物；将混合物煅烧，清洗干燥。
13.进一步的，cu3(hhtp)2的制备方法如下：将（cu2（oac）4•
h2o）和hhtp溶于水中，超声分散均匀；将dmf加入其中，超声分散均匀后进行水热合成反应，反应结束后过滤清洗干燥。
14.进一步的，水热合成的加热温度为80℃，反应时间为6小时。
15.本发明的第二个目的是提供一种利用本发明提供的电化学发光传感器检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的检测方法，通过2-氯地西泮对该体系ecl信号强度的猝灭的机理，成功实现对2-氯地西泮的灵敏检测，该传感平台可特异性识别检测物2-氯地西泮，具有高选择性。
16.本发明的上述技术目的是由以下技术方案实现的：本发明提供的一种采用电化学发光传感器检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的检测方法，是以电化学发光传感器为工作电极，以ag/agcl为参比电极，铂丝电极为对电极组成三电极体系，通过产生的电化学发光信号完成检测。
17.具体的，该检测方法包括如下操作步骤：a1、配制k2s2o8的pbs缓冲溶液；a2、配制不同浓度的2-氯地西泮标准溶液，浓度范围为1.0
×
10-13
～1.0
×
10-8
g/l；a3、采用步骤a2中的不同浓度的2-氯地西泮标准溶液分别与cu3(hhtp)2/ptca-cof/gce反应后得到的工作电极与参比电极和对电极铂电极，组成的三电极体系在步骤a1制备的电解液中进行循环伏安扫描，记录发光强度-时间曲线，建立发光强度差值δecl与2-氯地西泮浓度对数值的线性关系，得到相应的线性回归方程；a4、采用步骤a3的方法对待测样品进行检测，获得发光强度，将发光强度代入到步骤a3获得的线性回归方程，计算得到待测样品中2-氯地西泮的浓度。
18.进一步的，步骤a3中的循环伏安扫描是在在-1.6~0v的电化学窗口范围内，光电倍
增管高压800v，扫速0.1v/s。
19.进一步的，步骤a3中的2-氯地西泮标准溶液的用量为5μl，反应时间为30min。
20.综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明设计了一种基于苝的共键有机框架ptca-cof与二维导电金属有机框架cu3(hhtp)2复合材料的电化学发光传感器(cu3(hhtp)2/ptca-cof/gce)，两者通过吸附作用结合，可以获得稳定的电化学发光性能，通过2-氯地西泮对该体系ecl信号强度的猝灭的机理，实现对2-氯地西泮的灵敏检测，该传感平台可特异性识别检测物2-氯地西泮，具有高选择性，且操作简单、选择性好、检测成本低、灵敏度高。
21.本发明的检测范围为1.0
×
10-13
～1.0
×
10-8
g/l，最低检测限为2.6
×
10-14
g/l，对推广电化学发光传感器在新精神活性物质的检测方面的实际应用具有重要的意义。
附图说明
22.图1为该发明中的电化学发光传感器的制备及对2-氯地西泮的检测的简要流程图；图2为实施例1中所构建的电化学发光传感器在与不同浓度的2-氯地西泮结合后的ecl响应图；图3为实施例1加入2-氯地西泮前后发光强度的差值(δecl)与2-氯地西泮浓度对数值的标准曲线；图4是实施例1中制备的cu3(hhtp)2/ptca-cof复合材料的扫描电镜图。
具体实施方式
23.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，对依据本发明提出的一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法和应用方法，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
24.本具体实施方式中，不同浓度的2-氯地西泮标准溶液的配制方法为：配制2-氯地西泮溶液，然后用无水乙醇进行稀释，得到一系列不同浓度的2-氯地西泮标准溶液，本实施例中2-氯地西泮标准溶液中2-氯地西泮的浓度分别为(a)1.0
×
10-8
g/l；(b)1.0
×
10-9
g/l；(c)1.0
×
10-10
g/l；(d)1.0
×
10-11
g/l；(e)1.0
×
10-12
g/l；(f)1.0
×
10-13
g/l。
25.实施例1：一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法和应用方法制备电化学发光传感器：s1、ptca-cof的制备：将0.63 g的三聚氰胺和1.96 g的苝-3，4，9，10-四羧酸二酐混合，并在玛瑙研钵中研磨0.5小时。接下来，将合成的混合物从玛瑙研钵转移到氧化铝坩埚中，并在325℃下通过5℃/min的加热速率煅烧，随后冷却至室温并用去离子水清洗，所得ptca-cof材料在80℃下干燥过夜供进一步使用；s2、cu3(hhtp)2材料的制备：将39 mg的醋酸铜水合物（cu2（oac）4·
h2o）和35 mg的hhtp（2,3,6,7,10,11-六羟基三亚苯）溶于7.5 ml的水中，对其进行超声处理5分钟。然后再将0.75 ml dmf逐滴添加到
该混合物中，进行5分钟的超声处理。随后，将上述溶液转移到反应釜中，并在80℃下加热6小时。将所得蓝色粉末离心分离，并分别在水中、乙醇和丙酮中洗涤两次，即得cu3(hhtp)2；s3、将制备的ptca-cof配制成0.5 mg/ml的dmf分散液；将制备的cu3(hhtp)2配制成0.5 mg/ml的dmf分散液；s4、将玻碳电极用抛光粉（al2o3）在麂皮上打磨成镜面后，依次用硝酸溶液、乙醇溶液和超纯水超声清洗，室温下吹干获得预处理后的玻碳电极。用微量注射器依次移取2 μl 0.5 mg/ml的ptca-cof的dmf分散液，待自然晾干后，再滴涂4 μl 0.5 mg/ml的cu3(hhtp)2的dmf分散液，自然晾干后即可得到cu3(hhtp)2/ptca-cof修饰的玻碳电极，cu3(hhtp)2/ptca-cof/gce即作为电化学发光测试的传感元件。
26.基于cu3(hhtp)2/ptca-cof/gce传感器检测2-氯地西泮的方法a1、标准曲线的绘制将等量的的不同浓度的2-氯地西泮标准溶液修饰在上述电化学发光传感器上并反应相同时间，使电化学发光传感器结合2-氯地西泮，然后以2-氯地西泮/cu3(hhtp)2/ptca-cof/gce作为工作电极，ag/agcl为参比电极，铂电极为对电极，组成三电极体系，以ph为7.4的含0.1 mol/l k2s2o8的pbs缓冲溶液为电解液，在-1.6~0v的电化学窗口范围内，光电倍增管高压800 v，扫速0.1 v/s，进行循环伏安扫描，记录发光强度-时间曲线，建立电化学发光传感器结合2-氯地西泮前后的发光强度差值(δecl)与2-氯地西泮标准溶液中的2-氯地西泮浓度对数值的线性关系，得到相应的线性回归方程；
△
ecl=15620.44+1048.49 logc (g/l)，检测范围为1.0
×
10-13
～1.0
×
10-8
g/l，检测限为2.6
´
10-14
g/l；a2、样品的检测取待测样品的烟液50 μl于200 μl乙醇中，得到稀释液并将稀释液等量分成数份，将不同浓度的2-氯地西泮标准溶液加入到上述的稀释液中，充分反应后以3000 rpm的转速离心5 min，收集上清液；取5 μl上清液修饰在cu3(hhtp)2/ptca-cof/gce电化学发光传感器表面，按步骤a1所得的线性回归方程计算出待检测样品中2-氯地西泮的浓度，其结果列于表1中。
27.本实施例以ptca-cof为基底材料，通过二次滴涂cu3(hhtp)2得到复合材料，形貌如图4，两者能够通过吸附相互作用稳定结合，提升ptca-cof单体的电化学发光稳定性。
28.此外，cu3(hhtp)2能够大幅度提高单独材料的电化学发光强度，实现对2-氯地西泮进行检测的目的。当痕量的2-氯地西泮出现时，通过ptca-cof与2-氯地西泮的相互作用提升ecl强度值，实现对2-氯地西泮的定量检测。该传感器导电性良好，稳定性和选择性好，相比于其他检测方法，该方法还有较宽的检测范围和较低的检测限，能够实现2-氯地西泮的痕量检测。
29.对比实施例1ptca-cof/gce传感器的制备用微样注射器移取实施例1制备的ptca-cof的dmf分散液2μl 0.5 mg/ml，滴涂到前处理过的玻碳电极（前处理方法同实施例1）表面，得到ptca-cof/gce化学修饰电极，自然晾干后得到ptca-cof/gce传感器，作为电化学发光测试的传感元件。
30.基于ptca-cof/gce传感器检测2-氯地西泮的方法a1、标准曲线的绘制
以上述制得的ptca-cof/gce传感器作为传感元件，将等量的不同浓度的2-氯地西泮标准溶液修饰在传感器表面并反应30min，之后将其作为工作电极，ag/agcl为参比电极，铂电极为对电极，组成三电极体系，并以含有0.1mol/lk2s2o8的ph7.4的0.1mol/lpbs缓冲液为电解液测定发光强度，在-1.6~0v的电化学窗口范围内，光电倍增管高压800v，扫速0.1v/s，进行循环伏安扫描，记录发光强度-时间曲线，建立电化学发光传感器结合2-氯地西泮前后的发光强度差值与2-氯地西泮标准溶液中的2-氯地西泮浓度对数值的线性关系，得到相应的线性回归方程。
31.a2、样品的检测取待测样品的烟液50μl于200μl乙醇中，得到稀释液并将稀释液等量分成数份，将不同浓度的2-氯地西泮标准溶液加入到上述的稀释液中，充分反应后以3000rpm的转速离心5min，收集上清液，取5μl上清液修饰在ptca-cof/gce电化学发光传感器表面，按步骤a1所得的线性回归方程计算出待检测样品中2-氯地西泮的浓度，其结果列于表1中。
32.对比实施例2：cu3(hhtp)2/gce传感器的制备用微量注射器移取实施例1制备的cu3(hhtp)2的dmf分散液4μl，滴涂到前处理过的玻碳电极（前处理方法同实施例1）表面，得到cu3(hhtp)2/gce化学修饰电极，自然晾干后得到cu3(hhtp)2/gce传感器，作为电化学发光测试的传感元件。
33.基于cu3(hhtp)2/gce传感器检测2-氯地西泮的方法a1、标准曲线的绘制以上述制得的cu3(hhtp)2/gce传感器作为传感元件，将等量的不同浓度的2-氯地西泮标准溶液修饰在传感器表面并反应30min，之后将其作为工作电极，ag/agcl为参比电极，铂电极为对电极，组成三电极体系，并以含有0.1mol/lk2s2o8的ph7.4的0.1mol/lpbs缓冲液为电解液测定发光强度，在-1.6~0v的电化学窗口范围内，光电倍增管高压800v，扫速0.1v/s，进行循环伏安扫描，记录发光强度-时间曲线，建立电化学发光传感器结合2-氯地西泮前后的发光强度差值与2-氯地西泮标准溶液中的2-氯地西泮浓度对数值的线性关系，得到相应的线性回归方程。
34.a2、样品的检测取待测样品的烟液50μl于200μl乙醇中，得到稀释液并将稀释液等量分成数份。将不同浓度的2-氯地西泮标准溶液加入到上述的稀释液中，充分反应后以3000rpm的转速离心5min，收集上清液。取5μl上清液修饰在cu3(hhtp)2/gce电化学发光传感器表面，按步骤a1所得的线性回归方程计算出待检测样品中2-氯地西泮的浓度，其结果列于表1中。
35.表1待测样品的测定结果
备注：为三次测定的平均值本具体实施方式中采用的待测样品电子烟烟液稀释液取自同一批电子烟的烟液，其成分及其他方面的性质完全一致。
36.如表1所示，样品平行测定3次，加标回收率在95%~102%之间，相对标准偏差小于5%，回收效果较好。上述实验结果说明，不用ptca-cof/cu3(hhtp)2复合材料修饰而单独用ptca-cof或cu3(hhtp)2修饰玻碳电极后进一步组装传感元件无法检测出2-氯地西泮，因此本发明的传感器是可用于检测电子烟中的2-氯地西泮。
37.基于以上验证可知本发明基于2-氯地西泮对cu3(hhtp)2/ptca-cof/gce体系的电化学发光猝灭效应，构建了一种能够快速、灵敏检测2-氯地西泮的新方法。由于ptca-cof对cu3(hhtp)2具有良好的吸附作用，当存在微量的2-氯地西泮时，cu3(hhtp)2/ptca-cof的ecl信号显著降低。
38.且cu3(hhtp)2/ptca-cof传感器系统ecl信号的猝灭值(δecl)与2-氯地西泮的浓度呈现良好的线性关系。本发明使用的电化学发光法不仅具有灵敏度高、重现性好、选择性好和线性范围宽等优点，而且对电子烟中2-氯地西泮的定量分析具有很大的应用潜力，是电子烟中新型苯二氮卓类策划药2-氯地西泮快速定量分析的理想方法之一。
39.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例展示如上，但并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法，其特征在于，所述电化学发光传感器是由cu3(hhtp)2/ptca-cof复合材料修饰玻碳电极表面得到的；所述cu3(hhtp)2/ptca-cof复合材料修饰是由ptca-cof对cu3(hhtp)2的吸附作用形成的。2.根据权利要求1所述的一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法，其特征在于，包括如下操作步骤：s1、将ptca-cof分散于dmf中，超声使其分散均匀，得到ptca-cof的dmf分散液；s2、将cu3(hhtp)2分散于的dmf中，超声使其分散均匀，得到cu3(hhtp)2的dmf分散液；s3、将步骤s1和步骤s2得到的两种分散液滴涂在预处理后的玻碳电极表面，自然晾干，得到cu3(hhtp)2/ptca-cof复合材料修饰的玻碳电极。3.根据权利要求2所述的一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，ptca-cof的dmf分散液与cu3(hhtp)2的dmf分散液的质量比为1:2。4.根据权利要求2所述的一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤s1和步骤s2中的dmf分散液的摩尔浓度均为0.5mg/ml。5.根据权利要求2所述的一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法，其特征在于，所述ptca-cof通过如下方法制得：将三聚氰胺和苝-3，4，9，10-四羧酸二酐混合研磨得到混合物；将混合物煅烧，清洗干燥。6.根据权利要求2所述的一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法，其特征在于，所述cu3(hhtp)2的制备方法如下：将（cu2（oac）4·
h2o）和hhtp溶于水中，超声分散均匀；将dmf加入其中，超声分散均匀后进行水热合成反应，反应结束后过滤清洗干燥。7.如权利要求1~7任意一项所述的方法制备的用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的检测方法，其特征在于，以所述电化学发光传感器为工作电极，以ag/agcl为参比电极，铂丝电极为对电极组成三电极体系，通过产生的电化学发光信号完成检测。8.根据权利要求7所述的一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的检测方法，其特征在于，具体包括如下操作步骤：a1、配制k2s2o8的pbs缓冲溶液；a2、配制不同浓度的2-氯地西泮标准溶液，浓度范围为1.0
×
10-13
～1.0
×
10-8 g/l；a3、采用步骤a2中的不同浓度的2-氯地西泮标准溶液分别与cu3(hhtp)2/ptca-cof/gce反应后得到的工作电极与参比电极和对电极铂电极，组成的三电极体系在步骤a1制备的电解液中进行循环伏安扫描，记录发光强度-时间曲线，建立发光强度差值δecl与2-氯地西泮浓度对数值的线性关系，得到相应的线性回归方程；a4、采用步骤a3的方法对待测样品进行检测，获得发光强度，将发光强度代入到步骤a3获得的线性回归方程，计算得到待测样品中2-氯地西泮的浓度。9.根据权利要求8所述的一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传
感器的检测方法，其特征在于，所述步骤a3中的循环伏安扫描是在在-1.6~0v的电化学窗口范围内，光电倍增管高压800v，扫速0.1v/s。10.根据权利要求7所述的一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的检测方法，其特征在于，所述步骤a3中的2-氯地西泮标准溶液的用量为5μl，反应时间为30min。

技术总结
本发明属于化学发光检测领域，具体涉及一种用于检测苯二氮卓类策划药2-氯地西泮的电化学发光传感器的制备方法和应用方法。其技术要点如下：电化学发光传感器是由Cu3(HHTP)2/PTCA-COF复合材料修饰玻碳电极表面得到的；Cu3(HHTP)2/PTCA-COF复合材料修饰是由PTCA-COF对Cu3(HHTP)2的吸附作用形成的。本发明通过2-氯地西泮对该体系ECL信号强度的猝灭的机理，实现对2-氯地西泮的灵敏检测，该传感平台可特异性识别检测物2-氯地西泮，具有高选择性，且操作简单、选择性好、检测成本低、灵敏度高。高。高。


技术研发人员：陈智栋 安小梅 蒋鼎 徐仿敏 王文昌
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/7/26