青霉素酶-氧化苏木精修Au/ZnO/石墨烯基青霉素电化学传感器的研制

韩志钟吴月婷周莹潘海波陈敬华李春艳*(福建医科大学药学院，福州5008)　(福州大学化学学院，福州5008)(福建汇顺职业健康评价有限公司，泉州6000)

青霉素酶-氧化苏木精修Au/ZnO/石墨烯基青霉素电化学传感器的研制

韩志钟1吴月婷2，3周莹1潘海波*2陈敬华1李春艳*1
1(福建医科大学药学院，福州350108)2(福州大学化学学院，福州350108)3(福建汇顺职业健康评价有限公司，泉州362000)

采用均匀沉淀法合成ZnO纳米颗粒(ZnO NPs)，以ZnO NPs为种子，制备水溶性Au/ZnO异质结构。将Au/ZnO异质结构附着于离子液体功能化石墨烯(GN)复合膜上，形成一种新颖的负载型石墨烯复合材料(Au/ZnO/GN)。所构建的青霉素酶-氧化苏木精修Au/ZnO/GN(PH-AZG)传感器在PBS水溶液(pH=7．0)中对青霉素钠检测线性范围为2．5×10-14～3．3×10-6mol/L，检出限达到1．5×10-14mol/L(S/N≥3)。在相同条件下制备5根PH-AZG电极，其响应电流的相对标准偏差(RSD)小于3．2%。同时，在实际牛奶制品中，本方法的检测线性范围为5×10-14～5×10-7mol/L，加标回收率为99．7%～101．4%，RSD为2．3%～3．5%(n=5)。结果表明，本方法对实际牛奶制品中低浓度青霉素钠的检测具有可行性。

Au/ZnO异质结构;石墨烯;离子液体;青霉素传感器

1　引言

青霉素类抗生素的用途广泛，在使用过程中，由于操作不规范而残留于水体、土壤、动物源性食品等，对人类健康造成极大的安全隐患。目前，检测青霉素的方法有荧光法［1］、电泳法［2］、色谱分析法［3，4］、免疫分析法［5，6］等。但都存在不足，比如检测精确度不高，或样品前处理复杂、检测过程繁琐，或设备昂贵等。而电化学生物传感器不仅是一种能够精细微量操作的手段，还是高灵敏的痕量检测技术，适合于复杂混合物中微量或痕量组分的分析。

石墨烯由单层碳原子组成，具有大的比表面积、良好的导电性、电化学性能，广泛应用于电化学生物传感器领域。石墨烯本身具有憎水性，易团聚，甚至产生石墨化，影响其后续应用。而水溶性石墨烯常带有含氧基团(如-COOH)，易造成原始的共轭结构不完整，降低其导电性能和催化活性。离子液体(ILs)具有宽的溶解范围，且引进表面电荷，可以克服石墨烯团聚并提高其分散性［7～9］。离子液体功能化石墨烯具有良好的生物相容性和稳定性，能与酶、底物或其它亲生物材料进行很好的配位，可形成良好的微环境，提高酶的活性和稳定性，已被用于检测不同的生物分子［10～12］。

纳米ZnO具有高电子迁移率和电化学活性、高化学稳定性、良好的生物相容性等优点，被广泛应用于生物传感器领域［13～15］。通过负载贵金属纳米粒子，能够进一步提高其电催化性能［16］。其中，Au纳米粒子(Au NPs)具有表面反应活性高、吸附能力强、水溶性及催化性能良好等特点［17］。Wei等［18］在ZnO纳米棒上负载Au NPs制备了Au/ZnO复合材料，该复合材料具有良好的电子转移特性和生物相容性，并采用交联法构建灵敏度高、稳定性好的葡萄糖传感器。

本研究以均匀沉淀法制备得到的ZnO NPs作为种子，在室温条件下合成Au/ZnO异质结构，利用离子液体功能化石墨烯(GN)中ILs与Au相互作用，将Au/ZnO异质结构有序地连接起来，制得一种新的负载型石墨烯复合材料(Au/ZnO/GN)。这种负载型复合材料具有比表面积大、吸附能力强、生物功能化作用点多等性质，有利于酶的固定化，同时采用青霉素酶(Penicillinase，PE)和氧化苏木精(Hematein，HE)修电极，制备青霉素酶-氧化苏木精修Au/ZnO/GN基青霉素电化学传感器。结果表明，此传感器具有良好的电化学性能。

2　实验部分

2．1仪器与试剂

UV-2500型紫外可见分光光度计(日本岛津公司);Tecnai G2F20s-TWIN型场发射透射电子显微镜(TEM，美国FEI公司);CHI660D型电化学工作站(上海辰华仪器有限公司);Rigaku-miniflex II型X-射线粉末衍射仪(日本理学公司)。

天然石墨粉(Alfa Aesar公司);氧化苏木精(J＆K Chemical公司);NaBH4(国药集团);青霉素钠(阿拉丁试剂公司);青霉素酶(J＆K Chemical公司);氯金酸(HAuCl4·4H2O)和三己基(四癸基)膦双(三氟甲基磺酰)(［P(C6)3C14］［Tf2N］)(Sigma-Aldrich公司)。待测牛奶产自福建长富集团。

2．2离子液体功能化石墨烯(GN)的制备

采用改进Hummer法制备氧化石墨烯［19，20］。利用浓H2SO4和KMnO4氧化石墨，将层状石墨剥离成单层氧化石墨烯，并分散在去离子水中，制得氧化石墨烯(GO)悬浮液。取25 mL GO悬浮液超声离心，取上清液，加入46．75μL ILs，超声混合均匀。取200 mg NaBH4溶于5 g蒸馏水中，搅拌状态下缓慢加入到上述混合溶液中，用10%(w/w)Na2CO3调节至pH≈10。混合溶液在90℃水浴锅中加热搅拌1 h，反应结束后，将均匀分散液用蒸馏水和无水乙醇交替过滤洗涤，去除多余NaBH4，最终分散于25 mL蒸馏水中备用。离子液体功能化石墨烯记作GN。

2．3离子液体功能化石墨烯负载Au/ZnO纳米复合材料

采用均匀沉淀法［21］有利于制备粒径小、质量高的生物相容性好的ZnO颗粒。配制Zn(NO3)2和CO(NH2)2混合液，二者质量比为1∶3，在100℃油浴条件下反应6 h。生成的沉淀经过滤，去离子水和无水乙醇交替洗涤，直至中性，80℃干燥4 h，在600℃下煅烧3 h，冷却研磨，即制得ZnO纳米颗粒(ZnO NPs)。

采用种子生长法制备Au/ZnO异质结构［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)柠檬酸三钠溶液中，超声并离心分离(8000 r/min，15 min)，用0．15 mmol/L柠檬酸三钠溶液洗涤，将沉淀物分散在30 mL 3．0 mmol/L柠檬酸三钠储备液中。剧烈搅拌下缓慢加入20mL 0．5mmol/LHAuCl4，继续搅拌48 h，离心，用去离子水洗涤，得到紫色的Au/ZnO纳米复合物。取10 mL 1 mg/mL GN与10 mL 1 mg/mL Au/ZnO悬浮液混合，超声60 min，最终制得Au/ ZnO/GN复合材料。

采用文献［22］方法，在100℃下，利用柠檬酸三钠还原Au3+，制得红色Au NPs，用于对比实验。

2．4不同修电极的制备及电化学测试

用不同粒径的Al2O3粉抛光玻碳电极(GCE，=3 mm)，依次用超纯水、无水乙醇和超纯水超声清洗，最后用氮气吹干。配制10 mmol/L氧化苏木精(HE)溶液，取5 mL Au/ZnO/GN溶液与5 mL 10 mmol/L HE溶液混合，超声0．5 h，静置2 h;继续加入100μL青霉素酶(PE)，在4℃下反应12 h。取5μL反应后混合液滴加于玻碳电极表面，制得PE-HE-Au/ZnO/GN/GCE(PH-AZG)电极，并用PBS溶液(pH 7．0)清洗电极表面，去除多余物质。阴干后，于4℃保存。

所有电化学测试均在CHI660D电化学工作站上进行，采用三电极系统:修电极为工作电极，饱和Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝电极为对电极，1 mmol/L PBS(pH 7．0)为电解质。所有实验均在室温下进行。

3　结果与讨论

3．1离子液体功能化石墨烯与Au/ZnO异质结构的表征与分析

由图1可知，GO的UV-vis吸收峰分别位于230 nm，ILs在紫外可见区没有明显的吸收峰，而离子液体功能化石墨烯(GN)的UV-vis吸收峰值为270 nm，与还原石墨烯(SGN)特征峰相近［20］，说明石墨烯π-共轭网状结构恢复［23］，GN为还原性石墨烯，而且ILs不影响石墨烯还原程度［24］，这对于吸附HE和增强其电催化活性具有重要意义。

图1 　氧化石墨烯( GO) 、离子液体( Ils) 和离子液体功能化石墨烯( GN) 水悬浮液的紫外可见光谱图Fig．1　 UV-vis spectra of graphene oxides ( GO) ，ionic liquids ( Ils) and ionic liquid functionalized graphene ( GN) in water

由图2A可见，纯ZnO NPs在370 nm处出现特征吸收峰［25］，纯 Au NPs的等离子吸收峰约为550 nm。Au/ZnO异质结构在374 nm处出现一个尖峰，在可见光区出现一个宽峰，分别归属于ZnO NPs的吸收峰和Au NPs的等离子吸收峰。

图2　不同样品的(A)紫外可见谱图和(B)XRD谱图Fig．2　UV-vis spectra(A)and XRD patterns(B)of different samples

图2B是不同样品的XRD图谱。ZnO NPs的衍射峰与ZnO标准谱图(JCPDS卡36-1451)吻合，说明其为纤锌矿结构;衍射峰窄且峰强度大，说明具有很好的结晶性，衍射峰的底部较宽证明晶体颗粒小［26，27］。与纯ZnO NPs的XRD对比，Au/ZnO异质结构多3个峰，分别位于2θ=38．2°，44．4°和64．6° ( ●对应位置) ，对应Au 晶体( 111) ，( 200) 和( 220)面( JCPDS 卡04-0784) ，表明异质结构中存在金属Au 颗粒。从图3A 可见，合成的离子液体功能化石墨烯( GN) 为单层或极少数层。Au /ZnO 异质结构大小均匀(图3B)，每个ZnO NPs表面上均负载Au NPs，且Au NPs分散性较好，未呈现明显的团聚现象。ZnO NPs和Au NPs平均粒径分别为50和10 nm;图3B插图是Au/ZnO异质结构中Au NPs电子衍射矩阵图(SAED)，呈现出较好的单晶衍射阵列。由图3C可知，Au/ZnO复合材料较好地分散在GN上，但ZnO NPs粒径相对于图3B略大，这可能是由于超声太久导致的。

图3　(A)GNs，(B)Au/ZnO和(C)Au/ZnO/GN的TEM图。(B)中插图为Au的衍射斑点图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不同修电极的电化学性能

利用差分脉冲伏安(DPV)法，研究不同修电极在1μmol/L青霉素钠的1 mmol/L PBS(pH 7．0)中的电化学行为。从图4可见，裸GCE(g)和PE-Au/ZnO/GN/GCE(h)没有还原峰，说明在-0．1～0．6 V范围内，底物未发生电化学反应。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)上的还原峰电流依次增大，说明氧化苏木精是本体系的电活性物。在一定工作电位下，由于PE的催化作用，青霉素钠水解产生强酸青霉噻唑酸，电离出H+，使电极局部pH值降低，促使电极表面pH探针HE得到电子，发生还原反应。而电极上的响应信号与体系pH值的降低成正比，同时与青霉素的浓度成正比，据此可测定青霉素钠含量［28］。在所有修电极中，PH-AZG的还原峰电流值最大。其主要原因是:(1) GN和Au NPs具有良好的催化活性，特别是催化HE对H+的吸附与释放作用［29］，二者与PE的协同催化，提高了青霉素钠的水解，使其产生大量H+，从而加速了电活性物质HE与电极之间的电子转移;(2) ZnO NPs与低等电点的酶具有较强的静电作用［30］，ZnO NPs的吸附场引起酶的整齐排列，提高酶的响应电流;(3)ZnO NPs的高电子迁移率及GN的优异电导率，可以降低电子在电极和固定化酶间的迁移阻力，增强电子迁移率，提高电流响应值。因此，Au/ZnO/GN表现出了良好的催化活性，提高了对青霉素钠的电化学响应。

图4　不同电极在1μmol/L青霉素钠溶液(pH 7．0)中的脉冲差分伏安图。(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传感器对青霉素钠的检测

图5A是以PH-AZG为工作电极，在1 mmol/L PBS(pH 7．0)中检测不同浓度青霉素钠的DPV响应。随着青霉素钠浓度增大，电极在0．2 V的峰电流差值逐渐增大，说明HE可捕获更多的H+进行氧化还原反应。在2．5×10-14～1．0×10-6mol/L范围内，电流差值与青霉素钠浓度的对数呈线性关系(图5B);在1．0×10-6～3．3×10-6mol/L范围内，电流差值与青霉素钠的浓度呈线性关系(图5C)，电极的检出限低至1．5×10-14mol/L(S/N≥3)。当青霉素钠继续加入，电流趋于平衡，这是因为青霉噻唑酸积累抑制了PE的活性［31］。该电极良好的特性归就于ILs将GN与ZnO/Au异质结构连接起来，使Au/ZnO/GN成为一个有利于电子快速传递的平台;同时，Au/ZnO异质结构通过静电作用提高酶的整齐排布，有利于电子传输，二者协调作用，有效地催化HE的电化学反应。

3．4Penicillinase-hematein-Au/ZnO/GN/GCE电极的电化学性能

采用时间-电流法考察PH-AZG传感器的选择性，结果如图6A所示，两种非β-内酰胺类抗生素的响应信噪比S/N＜3时，基本不影响β-内酰胺类抗生素残留(青霉素钠、氨苄青霉素钠)的测定，呈现出较好的选择性。同时制备5根PH-AZG修电极，采用DPV测定1μmol/L青霉素钠，其响应电流的相对标准偏差(RSD)＜3．2%，表明此传感器具有良好的重现性。在确定的实验条件下，使用同一根PH-AZG修电极，电位范围为-0．4～0．6V，扫速为100mV/s，连续循环扫描20圈(图6B)，最终的电流值为初始值的98%，说明此电极具有较高的稳定性。对于同一根电极，在4℃下保存3天后，峰电流为原始值的95%;保存7天后，峰电流值维持在81%，说明此传感器具有良好的使用寿命。

图5　(A)在不同浓度青霉素G条件下，PH-AZG电极的DPV谱图，(B)低浓度青霉素G对应的线性曲线，(C)高浓度青霉素钠对应的线性曲线Fig．5　(A)DPVcurvesofthepenicillinase-hematein-Au/ZnO/GN(PH-AZG)biosensorwithdifferent concentrationsofpenicillinG．CalibrationcurvesofpeakcurrentofDPVversus(B)atthelowconcentration portionand(C)thehighconcentrationportion

图6　PH-AZG电极(A)对不同物质的响应曲线，(a)1×10-13mol/L青霉素钠、(b)1×10-13mol/L氨苄青霉素钠、(c)10μmol/L硫酸链霉素和(d)10μmol/L盐酸左氧氟沙星;(B)循环进行20圈CV扫描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牛奶样品中青霉素钠的检测

取200mL商品化的鲜牛奶，用中空纤维膜将分子量大于6000的大分子去除，所得清液作为溶剂，配制1mmol/LPBS溶液(pH7．0)，用PH-AZG电极进行时间-电流曲线测定，工作电位为0．2V。如图7A所示，随着青霉素钠的加入，还原电流迅速增大，而且很快达到稳态电流，说明电极上的PH-AZG膜未发生溶胀和脱落现象，与电极表面的吸附良好。在5×10-14～5×10-7mol/L范围内，其稳态电流与青霉素钠浓度的对数呈线性关系，检出限低至1．0×10-14mol/L(S/N≥3)。在同样条件下，同时采用DPV进行牛奶中青霉素钠的检测，结果与时间电流曲线所得规律一致，但其灵敏度相对较差(图7B)。在实际样品中，本方法的检测线性范围变小，可能是电极表面上Au/ZnO吸附了牛奶样品中残留的小分子蛋白、脂肪或者其它组分，从而在PE和青霉素钠之间形成障碍，影响了催化活性［31］。

取3份商品化牛奶，加入不同量的青霉素钠，用PH-AZG电极进行DPV测定。由表1可知，此传感器用于实物中青霉素残留的检测具有可行性。通过对比不同的检测方法(表2)可以发现，PH-AZG传感器具有较低的检出限和较宽的检测范围。

图7在牛奶中加入青霉素钠的(A)时间电流曲线和(B)DPV谱图。A中插图为浓度-电流的半对数曲线Fig．7　(A)AmperometricI-tand(B)DPVresponseoftheas-preparedbiosensorwiththesuccessiveadditionof penicillinGinmilk．Theinsetof(A)showsthecalibrationcurveofsemi-logformatofconcentrationandcurrents

表1　牛奶样品中青霉素钠的加标回收率和精密度Table1　RecoveriesandRSDsofpenicillinGinmilk

表2　不同青霉素钠检测方法效果对比Table2　ComparisonofvariousanalyticalmethodsfordeterminationofpenicillinG

4　结论

采用化学还原法制备了离子液体功能化石墨烯(GN)，紫外可见光谱分析表明成功制得还原石墨烯。通过种子生长法制备Au/ZnO异质结构，所制备的Au/ZnO异质结构尺寸均一、水溶性良好，其中ZnONPs粒径为50nm，AuNPs粒径约为10nm。利用GN上的ILs与Au/ZnO异质结结构的相互作用力可将二者连接起来，形成一种新的负载型石墨烯复合材料(Au/ZnO/GN)。此复合材料同时具有GN、ZnONPs和AuNPs3种纳米材料的优良特性，且负载在ZnONPs上的AuNPs对氧化苏木精具有催化活性，有利于电子传递反应的发生。所制得的PH-AZG传感器在PBS水溶液中对青霉素钠检测的范围为2．5×10-14～3．3×10-6mol/L，检出限低至1．5×10-14mol/L(S/N≥3)，且具有较高的选择性和稳定性。同时，实现了对实际牛奶制品中低浓度青霉素钠的检测，在5×10-14～5×10-7mol/L范围内有显著的响应。

References

1PennacchioA，VarrialeA，ScalaA，MarzulloVM，StaianoM，D'AuriaS．FoodChem．，2016，190:381－385

2PieroMY，BauzaR，ArceL，ValcárcelM．Talanta，2014，119:75－82

3SamanidouV，EvaggelopoulouEN．Pharm．Anal．Acta，2015，6(4):1000e174

4Bailon-PerezAM，Garcia-CampanaMI，delOlmoM，IruelaC-BC．J．Chromatogr．A，2009，1216(47):8355－8361

5Kloth K．，Rye-Johnsen M．，Dither A．，Dietrich R，Mrtlbauer E，Niessner R，Seidel M．Analyst，2009，134(7): 1433－1439

6Chen Y，Wang Y，Liu L，Wu X，Xu L，Kuang H，Li A，Xu C．Nanoscale，2015，7(39):16381－16388

7Yang H，Shan C，Li F，Han D，Zhang Q，Niu L．Chem．Commun．，2009，45(26):3880－3882

8XU Xin-Xin，HE Li-Jun，CAITian-Pei，YOU Li-Qin，XIANG Guo-Qiang，ZHAOWen-Jie，JIANG Xiu-Ming．Chinese J．Anal．Chem．，2015，43(6):829－835许新新，何丽君，蔡天培，游利琴，向国强，赵文杰，江秀明．分析化学，2015，43(6):829－835

9Shan C S，Yang H F，Han D X，Zhang Q X，Ivaska A，Niu L．Biosens．Bioelectron．，2010，25(6):1504－1508

10Guo S J，Wen D，Zhai Y M，Dong S J，Wang E K．Biosens．Bioelectron．，2011，26(8):3475－3481

11Wang M L，Gao Y Q，Zhang J J，Zhao JW．Electrochim．Acta，2015，155:236－243

12Liu N，Ma Z F．Biosens．Bioelectron．，2014，51:184－190

13Arya SK，Saha S，Ramirez-Vick JE，Gupta V，Bhansali S，Singh SP．Anal．Chim．Acta，2012，737:1－21

14Congur G，Ates E S，Afal A，Unalan H E，Erdem A．J．Am．Ceram．Soc．，2015，98(2):663－668

15Hwa K-Y，Subramani B．Biosens．Bioelectron．，2014，62:127－133

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国际微流控芯片与微纳尺度生物分离分析学术会议(兰州)/第十届全国微全分析系统学术会议/第五届全国微纳尺度生物分离分析学术会议

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

(第二轮通知)

由中国化学会主办，兰州大学承办，南京大学、复旦大学、浙江大学等协办的2016国际微流控芯片与微纳尺度生物分离分析学术会议(兰州)、第十届全国微全分析系统学术会议、第五届全国微纳尺度生物分离分析学术会议定于2016年5月6日～5月9日在兰州召开。现将会议注册等具体事项通知如下:

会议信息

会议时间:2016年5月6日～5月9日

主办单位:中国化学会

会议主席:陈洪渊院士

会议地点:兰州大学

会议网址:microtas2016．lzu．edu．cn会议邮箱:microtas2016@lzu．edu．cn会议微信公众平台:microtas重要时间节点

征文截止日期:2016年3月31日

注册优惠截止日期:2016年3月31日

会议注册

为便于会务安排，请拟参会代表于2016年3月31日前完成网上注册，注册费用如下:

代表类型　2016年3月31日之前中国化学会会员非中国化学会会员2016年4月1日之后中国化学会会员非中国化学会会员普通代表(含博士后)　1100元　1300元　1250元　1500元学生代表(报到时需出示学生证)　850元　1000元　1000元　1200元

汇款信息详见会议网站microtas2016．lzu．edu．cn及微信公众平台microtas。

会议住宿

会议协议酒店有萃英大酒店、东方大酒店、兰州飞天大酒店和兰州店，均在会场周边，请各位代表尽早按会议网站提供的信息预定(费用自理)。附近还有汉庭、7天等快捷酒店。

会议联系人

蒲巧生，电话: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，Fujian Medical University，Fuzhou 350108，China)2(College of Chemistry，Fuzhou University，Fuzhou 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

本文系国家自然科学基金(No．21375017)，福建省自然科学基金(No．2015J05020)，福建省卫生计生委青年科研课题(No．2014-1-39)和福建医科大学苗圃科研基金(No．2014MP008)资助

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