基于适配体的石墨烯修饰玻碳电极检测卡那霉素

基于适配体的石墨烯修饰玻碳电极检测卡那霉素

游元丁;田亚平;周楠迪

【摘要】建立了一种基于适配体和石墨烯修饰玻碳电极检测卡那霉素的方法.卡那霉素适配体(Kana-aptamer)可以吸附在石墨烯(Gr)修饰的电极表面,从而阻碍电化学探针[Fe(CN)6]3-/4-与电极表面的电子传递,然而与含有卡那霉素的样品反应后,卡那霉素能与适配体结合并使其从电极上置换脱落,对界面电子传递的阻碍作用降低,探针的电化学信号得到恢复.通过循环伏安法和原子力显微镜法对该过程进行了表征.该原理被用于对卡那霉素进行电化学检测,结果表明:在优化条件下,用差分脉冲伏安法(DPV)检测卡那霉素时,其线性范围为1 ×10-6～1 ×10-5 mol/L,检出限为5×10-7 mol/L.该方法应用于牛奶样品中卡那霉素的检测,结果满意.

【期刊名称】《分析测试学报》

【年(卷),期】2015(034)005

【总页数】5页(P600-604)

【关键词】卡那霉素;适配体;石墨烯;玻碳电极

【作者】游元丁;田亚平;周楠迪

【作者单位】江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122

【正文语种】中文

【中图分类】O657.1;R978.1

基于适配体的石墨烯修饰玻碳电极检测卡那霉素

游元丁，田亚平，周楠迪

*

(江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室，江苏无锡214122)

摘要:建立了一种基于适配体和石墨烯修饰玻碳电极检测卡那霉素的方法。卡那

霉素适配体(Kanaaptamer)可以吸附在石墨烯(Gr)修饰的电极表面，从而阻碍电化学探针［Fe(CN)

6］

3-/4-与电极表面的电子传递，然而与含有卡那霉素的样品反应后，卡

那霉素能与适配体结合并使其从电极上置换脱落，对界面电子传递的阻碍作用降低，探针的电化学信号得到恢复。通过循环伏安法和原子力显微镜法对该过程进行了表征。该原理被用于对卡那霉素进行电化学检测，结果表明:在优化条件下，用差分

脉冲伏安法(DPV)检测卡那霉素时，其线性范围为1×10

-6～1×10

-5mol/L，检出限为5×10

-7mol/L。该方法应用于牛奶样品中卡那霉素的检测，结果满意。

关键词:卡那霉素;适配体;石墨烯;玻碳电极

中图分类号:O657.1; R978.1 文献标识码:A 文章编号:1004-4957(2015)05-0600-05

doi:10.3969/j.issn.1004-4957.2015.05.017

收稿日期:2014-11-14;修回日期:2014-12-28

基金项目:国家自然科学基金项目(31271860);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-12-0878)

*通讯作者:周楠迪，博士，副教授，研究方向:生物分析与检测技术，Tel:0510-********，E-mail:**********************.cn

Aptamer-based Detection of Kanamycin Using Graphene Modified Glassy Carbon Electrode

YOU Yuan-ding，TIAN Ya-ping，ZHOU Nan-di

*

(The Key Laboratory of Industrial Biotechnology，Ministry of Education，School of Biotechnology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China)

Abstract:A method of aptamer-based detection of kanamycin was established by using a graphene modified glassy carbon

electrode.Kanamycin-specific aptamer(Kana-aptamer) could be adsorbed onto the graphene(Gr) modified electrode，which prevents the electron transfer between the probe ［Fe(CN)

6］

3-/4-and the electrode.However，after incubation with samples containing kanamycin，kanamycin could bind with aptamer and replace it from the electrode，which in turn declines the resistance of the electron transfer and recovers the electrochemical signal.The procedure was firstly characterized by cyclic voltametry(CV) and atomic force microscopy.Then this replacement effect was utilized to electrochemically determine kanamycin.Under the optimized conditions，kanamycin could be determined by differential pulse voltammetry(DPV)，and the calibration curve was linear in the ran ge of 1×10

-6-1×10

-5mol/L，with a detection limit of 5×10

-7mol/L.The method was successfully applied in the detection of kanamycin in milk samples with satisfactory result.

Key words:kanamycin; aptamer; graphene; glassy carbon electrode

卡那霉素(Kanamycin)是一种氨基糖苷类抗生素，具有水溶性好、抗菌谱广等特点，主要对革兰阴性菌(如大肠埃希菌、变形杆菌属、肺炎杆菌等)引起的严重感染有疗效，是我国农业、畜牧业、水产业中常用兽药之一。过量或不合理的使用使卡那霉素残留在动物源性食品中。卡那霉素的长期使用会导致耳毒性、肾毒性等毒副作用，对神经肌肉接头产生阻滞作用，引起过敏反应等

［1-5］。为保护人体健康，许多国家对卡那霉素在食品(如牛奶、蜂蜜等)中的最大残留浓度作了规定。目前，卡那霉素的检测方法主要有高效液相色谱

法