鄒玉婷,段寧馨,古飛燕,黃泓凱,趙曉娟,劉功良,羅忠潤
(仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部嶺南特色食品綠色加工與智能制造重點實驗室,廣東省嶺南特色食品科學(xué)與技術(shù)重點實驗室,廣東 廣州 510225)
氯丙嗪(chlorpromazine,CPZ)因具有鎮(zhèn)靜、催眠的功效而被不法商家廣泛用于食用動物的增質(zhì)量催肥[1],人體長時間或較大劑量攝入有CPZ殘留的動物源食品會導(dǎo)致體質(zhì)量增加,嚴(yán)重時還會引發(fā)心律異常、昏迷和癲癇發(fā)作等,對人體健康有不容忽視的影響[2]。中國是動物源食品生產(chǎn)和消費大國,對CPZ進(jìn)行檢測是保證動物源食品安全的一項重要舉措[3]。
動物源食品中CPZ的檢測主要以高效液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等高效、準(zhǔn)確地確證分析方法為主[4-5],而電化學(xué)傳感檢測法具有操作簡便、快速靈敏、儀器便捷和成本較低等優(yōu)勢[6-8],在食品安全領(lǐng)域也備受研究關(guān)注。例如:Lu Zhiwei等[9]將氮摻雜氧化石墨烯量子點和金納米粒子共同沉積在修飾了NiS2納米粒子/碳基納米球的玻碳電極(glassy carbon electrode,GCE)上,以煙酰胺為功能單體,CPZ為模板制備分子印跡聚合物膜進(jìn)行特異性識別,CPZ的檢出限為0.00025 μmol/L,可應(yīng)用于人體血清、尿液和藥品分析。Periyannan等[10]通過一步水熱法改變摻雜在鉍酸銅納米粒子中銦離子(In3+)的濃度,CPZ的檢測限為0.0012 μmol/L。這些電化學(xué)檢測方法雖然具有較高的靈敏度,但修飾材料的制備往往需要在高溫高壓條件下進(jìn)行,存在程序復(fù)雜和耗時長等問題,因此,探索新型綠色修飾材料和進(jìn)一步降低制備難度,從而縮短制備時間和降低成本,對提高電化學(xué)傳感檢測方法在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用價值具有重要意義[11]。
納米銀(sliver nanoparticles,AgNPs)材料具有導(dǎo)電性強(qiáng)、電子轉(zhuǎn)移速率快和催化活性高等獨特性質(zhì),被廣泛用作電極修飾材料[12-14]。因多巴胺(dopamine,DA)分子中上含有易于被氧化的酚羥基和胺基,通過自聚反應(yīng)可在工作電極或各種材料表面形成聚多巴胺(polydopamine,PDA)膜,是一種高效綠色的修飾材料[15-16]。PDA具有還原性,將銀離子還原為AgNPs的同時,其結(jié)構(gòu)中未被氧化的酚羥基以及殘余的多巴胺醌與AgNPs可通過非共價鍵(如氫鍵、電荷轉(zhuǎn)移和π-π堆疊作用)結(jié)合,從而防止AgNPs團(tuán)聚,促進(jìn)AgNPs的電催化活性[17]。
如圖1所示,本實驗將GCE置于AgNPs和DA的混合溶液中,DA通過自聚反應(yīng)在AgNPs和電極表面形成PDA膜,制得修飾電極(PDA@AgNPs/GCE)。對該修飾電極的制備條件和CPZ的測定條件進(jìn)行優(yōu)化,利用循環(huán)伏安(cyclic voltammetry,CV)法、電化學(xué)阻抗(electrochemical impedance,EIS)分析和掃描電子顯微鏡(scanning electron microscopy,SEM)對修飾電極進(jìn)行表征。便可實現(xiàn)最后用PDA@AgNPs/GCE對畜禽肉中的CPZ含量的進(jìn)行測定,并利用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,HPLC-MS/MS)法進(jìn)行方法驗證。
圖1 PDA@AgNPs/GCE的制備過程Fig.1 Flow chart of the preparation process of PDA@AgNPs/GCE
豬肉、牛肉和雞肉 廣州海珠萬國超市;硝酸銀(≥99.8%) 廣東光華科技股份有限公司;鹽酸多巴胺(≥99.8%)、聚乙烯吡咯烷酮(58000,K30)上海麥克林生化科技有限公司;硼氫化鈉(≥98.0%)天津市福晨化工試劑廠;鹽酸氯丙嗪(≥99.0%,標(biāo)準(zhǔn)品)上海阿拉丁生化科技股份有限公司;三羥甲基氨基甲烷(≥99.9%) 美國西格瑪生物試劑公司。所用試劑均為分析純。
CHI660E電化學(xué)分析儀 北京華科普天科技有限公司;工作電極為GCE(Φ3 mm),參比電極為Ag/AgCl電極,輔助電極為鉑絲電極、Vortex Mixer V6旋渦混勻器 上海辰華儀器有限公司;HR/T20M臺式高速冷凍離心機(jī) 湖南赫西儀器裝備有限公司;便攜式pH計 奧豪斯儀器(上海)有限公司。
1.3.1 AgNPs溶液的制備
參考文獻(xiàn)[18]方法制備AgNPs溶液。移取4 mL 1 mg/mL聚乙烯吡咯烷酮溶液于裝有43.5 mL超純水的燒杯中,在電磁攪拌下加入1 mL 5 mmol/L硝酸銀溶液(換算成制備液中的濃度為1×10-4mol/L),逐滴加入1.5 mL 11.8 mg/mL硼氫化鈉溶液(現(xiàn)配現(xiàn)用),攪拌30 min,直至溶液變?yōu)橥该鞯牧咙S色,制備成AgNPs溶液于4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 PDA@AgNPs/GCE的制備
GCE按參考文獻(xiàn)[8]方法進(jìn)行預(yù)處理。
將適量的鹽酸多巴胺固體溶解于AgNPs溶液中,用0.1 mol/L Tris緩沖溶液調(diào)pH 8.5,最后得到1 mg/mL DA和AgNPs的混合溶液。將GCE置于該混合溶液中,在避光自聚2.5 h,取出電極用超純水淋洗后,即得到測定CPZ的修飾電極(PDA@AgNPs/GCE)。
1.3.3 樣品前處理
分別稱取去皮去骨的豬肉、牛肉和雞肉(2.00±0.01)g置于50 mL具塞離心管中,準(zhǔn)確加入乙腈(含1%乙酸)10 mL,旋渦提取5 min,10000 r/min高速離心10 min后取上清液。重復(fù)提取1 次合并上清液。于30 ℃減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干,加入5 mL磷酸鹽緩沖液(phosphate buffered saline,PBS)(含10%乙腈)溶解后待測。
1.3.4 電化學(xué)儀器條件
將三電極電化學(xué)系統(tǒng)置于含有鹽酸CPZ的pH 7.0 PBS中,靜置210 s后于電位0~1.0 V,電位增量為12 mV,方波振幅為60 mV,方波頻率為40 Hz條件下進(jìn)行方波伏安(square wave voltammetry,SWV)掃描。
1.3.5 PDA@AgNPs/GCE的表征
CV法:將修飾電極置于5 mmol/L的K3Fe(CN)6溶液中,采用CV法在電位為-0.2~0.8 V,掃描速率為50 mV/s,對該工作電極進(jìn)行表征,即可得到K3Fe(CN)6在該工作電極的電化學(xué)響應(yīng)情況。
EIS法:將修飾電極置于5 mmol/L的K3Fe(CN)6溶液中,采用EIS在振幅為5 mV,頻率范圍為0.1~100000 Hz下對該工作電極進(jìn)行表征,即得到EIS交流阻抗譜圖,結(jié)合等效電路擬合便可用于分析電極與溶液界面處的反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)。
SEM法:將掃描電鏡電極置于修飾物溶液自聚2.5 h,利用型號為VEGA 3 SBH的SEM對修飾物進(jìn)行不同放大倍數(shù)的觀察與拍攝。
利用Excel對實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計匯總和分析。用Origin 8.1軟件進(jìn)行繪圖分析。
CPZ容易發(fā)生氧化反應(yīng),用GCE測定時出現(xiàn)了一個明顯的氧化峰,但GCE的選擇性較差。為了提高測試靈敏度和選擇性,需要對GCE進(jìn)行修飾。將AgNPs溶液滴涂在GCE表面,或?qū)CE置于不含/含AgNPs的DA溶液中進(jìn)行自聚反應(yīng),得到AgNPs/GCE、PDA/GCE和PDA@AgNPs/GCE共3 種修飾電極。分別考察2×10-7mol/L和5×10-6mol/L CPZ在3 種電極上的電化學(xué)響應(yīng),結(jié)果如圖2所示。雖然5×10-6mol/L CPZ在AgNPs/GCE表面的峰電流響應(yīng)值最大,但2×10-7mol/L CPZ僅產(chǎn)生了微弱的電流響應(yīng)。此外,在電極表面滴涂修飾的AgNPs的穩(wěn)定性較差,在淋洗和測定的過程中容易脫落,影響實驗的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性[19]。與PDA/GCE相比,PDA@AgNPs/GCE對2×10-7mol/L、5×10-6mol/L CPZ均產(chǎn)生了靈敏的響應(yīng),且峰形尖銳,可能是由于自聚在AgNPs和電極表面的PDA中含有大量的羥基(—OH)和氨基(—NH2)等活性基團(tuán)[20],不僅能使AgNPs均勻分散在電極表面,提高AgNPs的穩(wěn)定性,而且能與CPZ分子的吩噻環(huán)之間產(chǎn)生較強(qiáng)的氫鍵及靜電吸引作用力,從而有利于溶液中的CPZ吸附在修飾電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),提高測試靈敏度。故選用PDA@AgNPs對GCE進(jìn)行修飾。
圖2 不同修飾電極對2×10-7 mol/L(A)和5×10-6 mol/L(B)CPZ的電化學(xué)響應(yīng)情況Fig.2 Electrochemical responses of different modified electrodes to 2 × 10-7 (A) and 5 × 10-6 mol/L (B) CPZ
將適量DA加入AgNPs溶液(AgNPs制備液中硝酸銀濃度分別為2×10-6、1×10-5、2×10-5、1×10-4、2×10-4mol/L)中,用0.1 mol/L Tris緩沖溶液調(diào)pH值為8.5,制成1 mg/mL DA和AgNPs的混合溶液,將GCE置于各溶液中避光自聚2.5 h,用各修飾電極對5×10-6mol/L CPZ的電化學(xué)響應(yīng)進(jìn)行測定。如圖3A所示,隨著AgNPs制備液中硝酸銀濃度的增加,所制備的修飾電極對CPZ的峰電流值也隨之上升。盡管AgNPs制備液中硝酸銀的濃度為2×10-4mol/L時CPZ的峰電流值明顯增加,但氧化峰的峰形較為寬大,在測試實際樣品時容易受到基質(zhì)的干擾。此外,硝酸銀的濃度過高會使所制備的AgNPs的粒徑變大,影響電極表面AgNPs的穩(wěn)定性。故AgNPs制備液中硝酸銀的濃度選擇為1×10-4mol/L。
DA的濃度會直接影響其在材料表面的聚合速率和PDA膜的厚度。因此,分別配制質(zhì)量濃度為0.5、1.0、1.5、2.0 mg/mL的DA和AgNPs的混合溶液,其他制備步驟同上,并對5×10-6mol/L CPZ的電化學(xué)響應(yīng)進(jìn)行測定,結(jié)果如圖3B所示。當(dāng)DA質(zhì)量濃度低于1 mg/mL時,所制備的修飾電極對CPZ的響應(yīng)電流值隨著DA質(zhì)量濃度的增加而增大;當(dāng)DA質(zhì)量濃度高于1 mg/mL時,CPZ的響應(yīng)電流值減小,可能是由于高質(zhì)量濃度的DA在AgNPs和GCE表面形成了較厚的自聚薄膜,測定時會影響CPZ向電極表面的電子傳遞,從而導(dǎo)致測定時靈敏度降低,故DA質(zhì)量濃度選擇以1 mg/mL為宜。
圖3 硝酸銀(A)和DA(B)質(zhì)量濃度對5×10-6 mol/LCPZ電化學(xué)響應(yīng)的影響Fig.3 Effects of different concentrations of silver nanoparticles (A) and dopamine (B) on the electrochemical response to 5×10-6 mol/L CPZ
在有氧條件下,DA在弱堿性的水介質(zhì)中通過1,4-邁克爾加成反應(yīng)生成多巴醌,然后經(jīng)過重排形成PDA[21]。選擇不同弱堿性的水介質(zhì)會影響DA的聚合速率,進(jìn)而改變PDA的形貌和粒徑,最終影響CPZ在PDA@AgNPs/GCE表面的電子轉(zhuǎn)移。因此分別用0.1 mol/L NaOH、PBS、氨水和Tris緩沖溶液調(diào)配1 mg/mL的DA與AgNPs的混合溶液(pH 8.5),將GCE置于各溶液中于室溫避光反應(yīng)2.5 h。由圖4可知,與Tris緩沖液相比,氨水作為反應(yīng)介質(zhì)時制備的修飾電極對CPZ的電流響應(yīng)值明顯較??;NaOH溶液或PBS作為反應(yīng)介質(zhì)時,電極對5×10-6mol/L CPZ的電流響應(yīng)值較高,但對2×10-7mol/L CPZ的測試效果明顯較差??赡苁怯捎贒A在NaOH溶液中的氧化速率快,易于在AgNPs和電極表面形成PDA膜,但AgNPs表面聚合膜厚度的增加導(dǎo)致PDA起主體作用而抑制AgNPs對CPZ的電催化作用;PBS中的磷酸鹽離子與DA之間形成氫鍵,聚合時會產(chǎn)生阻聚作用[22],影響PDA膜的生成速率,電極表面AgNPs的穩(wěn)定性較差;Tris緩沖液和氨水中均有氨基,可參與DA的自聚過程[23],但DA的自聚反應(yīng)對溶液的pH值非常敏感,氨水作為反應(yīng)介質(zhì)時無法保持溶液pH值的穩(wěn)定,從而影響PDA膜的形成,而DA在Tris緩沖液中更易于在基材表面形成穩(wěn)定的PDA膜,使AgNPs均勻分散在電極表面,從而使CPZ產(chǎn)生良好的電化學(xué)響應(yīng)。綜合考慮,選擇Tris緩沖液作為自聚溶液的反應(yīng)介質(zhì)。
圖4 不同自聚溶液對PDA@AgNPs/GCE測定2×10-7 mol/L(A)和5×10-6 mol/L(B)CPZ的影響Fig.4 Influence of self-aggregation solutions on PDA@AgNPs/GCE detection of 2 × 10-7 (A) and 5 × 10-6 mol/L (B) CPZ
自聚時間影響PDA膜的厚度,從而影響修飾電極對CPZ的電化學(xué)響應(yīng)。將GCE置于1 mg/mL DA和AgNPs的混合溶液中,分別自聚0.5、1、2、2.5、3、4、6 h,考察不同自聚時間制備的PDA@AgNPs/GCE對5×10-6mol/L CPZ的電化學(xué)響應(yīng),如圖5所示。隨著自聚時間的延長,CPZ的響應(yīng)電流值迅速增大;而當(dāng)自聚時間大于2.5 h后,峰電流值便開始逐漸下降。由于自聚時間過長時,會使PDA修飾膜致密厚實,影響AgNPs對CPZ的電催化作用,也阻礙了CPZ在PDA@AgNPs/GCE表面的電子轉(zhuǎn)移,降低了電子遷移的效率,從而使CPZ的氧化峰電流值降低。根據(jù)響應(yīng)靈敏度和修飾電極的制備效率,DA的自聚時間確定為2.5 h。
圖5 自聚時間對PDA@AgNPs/GCE測定5×10-6 mol/L CPZ的影響Fig.5 Influence of self-aggregation time on PDA@AgNPs/GCE detection of 5×10-6 mol/L CPZ
測試底液的種類和pH值通常會影響CPZ的分子結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性,從而影響CPZ在修飾電極表面的結(jié)合能力。分別以pH 4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0的PBS,pH 4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的伯瑞坦-羅賓森(britton-robinson,BR)緩沖溶液和pH 4.0、5.0、6.0的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液(acetate buffer solution,ABS)配制5×10-6mol/L CPZ溶液,考察PDA@AgNPs/GCE在不同緩沖液配制的CPZ溶液中的電化學(xué)響應(yīng),結(jié)果如圖6所示。用pH 7.0 PBS配制的CPZ在PDA@AgNPs/GCE上的峰電流值最大,且峰形最好。故選擇pH 7.0的PBS作為CPZ的最佳測試底液。
圖6 不同pH值的PBS、ABS和BR對5×10-6 mol/L CPZ測定效果的影響Fig.6 Effects of PBS,ABS and BR at different pH on the detection of 5×10-6 mol/L CPZ
通過延長溶液與電極的接觸時間將待測物質(zhì)富集在電極表面,從而增加響應(yīng)電流。考察富集時間分別為0、30、60、90、120、150、180、210、240、270、300 s時,5×10-6mol/L CPZ在PDA@AgNPs/GCE上的電化學(xué)影響,結(jié)果如圖7所示。當(dāng)富集時間小于180 s時,峰電流值隨富集時間的延長而增大,而富集時間大于180 s后,峰電流值趨于穩(wěn)定,此時CPZ在PDA@AgNPs/GCE表面達(dá)到吸附平衡,故選擇180 s為最佳富集時間。
圖7 富集時間對5×10-6 mol/L CPZ的電化學(xué)響應(yīng)值的影響Fig.7 Effect of enrichment time on electrochemical response to 5×10-6 mol/L CPZ
2.6.1 CV法
將GCE、AgNPs/GCE、PDA/ GCE和PDA@AgNPs/GCE置于5 mmol/L的K3Fe(CN)6溶液中,利用CV法對修飾電極進(jìn)行表征,結(jié)果如圖8所示。K3Fe(CN)6在GCE、AgNPs/GCE、PDA/GCE和PDA@AgNPs/GCE表面均出現(xiàn)了明顯的氧化還原峰,4 種電極的峰電流分別為99、43、65 μA和79 μA。由于帶負(fù)電荷的AgNPs對鐵氰酸根陰離子的排斥作用,使K3Fe(CN)6在AgNPs/GCE上的峰電流遠(yuǎn)小于GCE;PDA膜本身不導(dǎo)電,導(dǎo)致K3Fe(CN)6的響應(yīng)電流下降;當(dāng)在GCE表面利用DA的自聚特性包裹和分散AgNPs時。由于PDA與AgNPs之間的協(xié)同作用,使K3Fe(CN)6的響應(yīng)電流進(jìn)一步提高。上述實驗結(jié)果表明,利用PDA@AgNPs對電極進(jìn)行修飾能提高電子轉(zhuǎn)移速率,增加電極過程的可逆性,同時也表明AgNPs與PDA均已成功地修飾在GCE表面。
圖8 GCE、AgNPs/GCE、PDA/ GCE和PDA@AgNPs/GCE在K3Fe(CN)6溶液中的CV圖Fig.8 CV curves of GCE,AgNPs/GCE,PDA/ GCE and PDA@AgNPs/GCE in K3Fe(CN)6 solution
2.6.2 EIS分析
利用EIS可以監(jiān)測PDA@AgNPs/GCE的制備過程,研究修飾電極界面發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移和特性,得到相應(yīng)的Nyquist圖譜。高頻區(qū)半圓的直徑代表電子轉(zhuǎn)移阻抗(Rct),其大小反映鐵氰化鉀等氧化還原探針在電極表面的電子轉(zhuǎn)移動力學(xué)特性[24]。由圖9可知,與GCE相比,PDA@AgNPs/GCE、AgNPs/GCE和PDA/GCE在高頻區(qū)半圓的直徑及低頻區(qū)直線與實軸的截距均呈增大趨勢,說明AgNPs和PDA均已成功修飾到GCE表面,其過程受動力學(xué)和擴(kuò)散聯(lián)合控制。
圖9 GCE、AgNPs/GCE、PDA/GCE和PDA@AgNPs/GCE在5 mmol/L K3Fe(CN)6溶液中的EIS圖Fig.9 EIS patterns of GCE,AgNPs/GCE,PDA/GCE and PDA@AgNPs/GCE in 5 mmol/L K3Fe(CN)6 solution
2.6.3 SEM觀察
利用SEM對AgNPs/GCE、PDA/GCE和PDA@AgNPs/GCE三種修飾電極的表面形貌特征進(jìn)行表征,結(jié)果如圖10所示。由AgNPs/GCE(圖10A)的SEM圖可明顯地看到球形的AgNPs均勻地分散在電極表面,粒徑約為20~40 nm。可能是由于在電極表面形成了比較致密的PDA膜,在PDA/GCE的SEM圖(圖10B)中沒有觀察到PDA的膜結(jié)構(gòu),與文獻(xiàn)[25]中PDA膜的SEM表征結(jié)果一致。在PDA/GCE的SEM圖中可明顯看到分布較為均勻的粒徑約為80~150 nm的微球。張弘弢等[26]研究表明,DA不僅可以在固體材料表面形成牢固黏附的涂層,還可通過自身組裝形成納米粒子,因此,將GCE置于DA溶液中時,一方面溶液中的DA會形成PDA納米微球,另一方面DA在GCE表面自聚成膜,同時將PDA納米微球修飾在電極表面。與AgNPs/GCE(圖10A)相比,PDA@AgNPs/GCE(圖10C)的SEM圖中電極表面的納米微球的粒徑增大,尺寸約為50~100 nm,表明在AgNPs的表面形成了PDA膜,同時AgNPs已經(jīng)均勻地分散在電極表面。
圖10 AgNPs/GCE(A)、PDA/ GCE(B)、PDA@AgNPs/GCE(C)修飾電極的掃描電鏡圖和粒徑分布圖Fig.10 SEM images and particle size distribution of AgNPs/GCE (A),PDA/GCE (B) and PDA@AgNPs/GCE (C)
2.7.1 重復(fù)性
測試重復(fù)性:用同一支PDA@AgNPs/GCE對濃度為5×10-6mol/L的CPZ溶液,連續(xù)6 次掃描測定,測得CPZ響應(yīng)電流的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD)為5.0%(n=6),表明PDA@AgNPs/GCE有較好的測試重復(fù)性。
制作重復(fù)性:按照相同條件制備6 支PDA@AgNPs/GCE,記錄測定5×10-6mol/L的CPZ溶液的響應(yīng)電流值,測得CPZ響應(yīng)電流的RSD為4.8%(n=6),表明PDA@AgNPs/GCE有良好的制作重復(fù)性。
2.7.2 穩(wěn)定性
制備3 支PDA@AgNPs/GCE,第1天測定濃度為5×10-6mol/L的CPZ溶液并記錄其峰電流值,然后置于4 ℃冰箱中避光保存7 d,測得CPZ的氧化峰電流值能達(dá)到初始值的90.8%,表明PDA@AgNPs/GCE在7 d內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.7.3 干擾實驗
考察常見化合物和離子對5×10-6mol/L CPZ測定的干擾。100 倍濃度的葡萄糖,50 倍濃度的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-、、均不干擾CPZ的測定;但在考察其他酚噻嗪類藥物時發(fā)現(xiàn),相同濃度的異丙嗪和奮乃靜均會在CPZ的氧化峰電位附近產(chǎn)生氧化峰,表明該電化學(xué)法可對樣品中是否含有此類酚噻嗪類藥物進(jìn)行定性分析。當(dāng)樣品中不含有這2 種物質(zhì)時,該電化學(xué)法可準(zhǔn)確測定樣品中CPZ的含量;如果樣品中含有異丙嗪和奮乃靜,在樣品前處理時需排除才能得到CPZ的準(zhǔn)確含量。
2.7.4 線性范圍和檢出限
在最優(yōu)條件下,考察不同濃度的C P Z 溶液在PDA@AgNPs/GCE上的電流響應(yīng)。結(jié)果如圖11所示,CPZ氧化峰的響應(yīng)電流值與物質(zhì)的濃度在5.0×10-8~1.0×10-5m o l/L 范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,線性方程為I=2.2528C-0.0082(R2=0.991),檢出限(RSN=3)為1.7×10-8mol/L。對文獻(xiàn)報道的CPZ電化學(xué)檢測方法進(jìn)行比較,如表1所示,與其他方法相比,本SWV法修飾材料的制備條件溫和、簡單價廉,傳感器的制備時間短,檢出限較低。
圖11 PDA@AgNPs/GCE在不同濃度CPZ溶液中的SWV圖Fig.11 SWV plots of PDA@AgNPs/GCE in CPZ solutions of different concentrations
表1 CPZ電化學(xué)測定方法的比較Table 1 Comparation of different electrochemical sensors for CPZ detection
取購于超市的豬肉、雞肉、牛肉樣品,按照1.3.3節(jié)進(jìn)行前處理,在最優(yōu)條件下利用SWV法進(jìn)行檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)樣品溶液均未出現(xiàn)CPZ的特征氧化峰,表明所測樣品均不含CPZ。在以上各樣品中分別添加低、中、高3 個不同濃度的CPZ標(biāo)準(zhǔn)溶液,并用色譜方法進(jìn)行驗證,結(jié)果如表2所示。豬肉、雞肉、牛肉樣品的加標(biāo)回收率分別為84.9%~88.8%、79.8%~93.8%、80.6%~93.9%,RSD分別為4.0%~6.9%、1.9%~5.1%、3.9%~6.4%。根據(jù)GB/T 20763—2006《豬腎和肌肉組織中乙酰丙嗪、氯丙嗪、氟哌啶醇、丙酰二甲氨基丙吩噻嗪、甲苯噻嗪、阿扎哌隆、阿扎哌醇、咔唑心安殘留量的測定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》中液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法對以上3 種畜禽肉中CPZ進(jìn)行測定,結(jié)果與該電化學(xué)方法的測定結(jié)果一致,表明該電化學(xué)法具有良好的準(zhǔn)確度和可信度。
表2 畜禽肉中CPZ回收率測試結(jié)果Table 2 Recoveries of chlorpromazine in spiked livestock and poultry meat
基于DA的自聚反應(yīng)在AgNPs和GCE表面形成PDA膜,使AgNPs均勻分散在GCE表面,形成穩(wěn)定的復(fù)合修飾電極(PDA@AgNPs/GCE),建立了一種測定CPZ含量的SWV檢測方法。為了達(dá)到最佳測定效果,對電極修飾材料和修飾方法、CPZ的電化學(xué)測定方法及條件進(jìn)行優(yōu)化,通過CV法、交流阻抗法和SEM對PDA@AgNPs/GCE進(jìn)行表征,并對3 種畜禽肉中CPZ的殘留量進(jìn)行測定。結(jié)果顯示,PDA@AgNPs/GCE具有良好的測試性能,且該修飾電極的制備方法簡單、便于批量制備,可用于畜禽肉中CPZ含量的檢測。