摘 要 制備了赤霉素(GA3)分子印跡傳感器，建立了基于共振能量轉移原理增強Ru(bpy)3Cl2電化學發光(ECL)信號超靈敏測定GA3的方法。在玻碳電極表面滴涂摻雜Au的g-C3N4材料(g-C3N4/Au)，進一步電化學聚合鄰苯二胺，得到分子印跡聚合物(MIP)膜，采用甲醇-乙酸洗脫液洗脫后，得到可特異性識別GA3的空穴。以Ru(bpy)32+為探針，g-C3N4/Au為能量供體，利用二者間共振能量轉移增強Ru(bpy)32+的ECL強度。同時，ECL共振能量轉移與分子印跡技術結合，提高傳感器的選擇性。隨著樣品中GA3濃度增加，分子印跡空穴與GA3重新結合， 導致ECL強度逐漸降低。此傳感器檢測GA3的線性范圍為4.0×10-14～7.0×10-11 mol/L，檢出限為1.64×10-14 mol/L。將此傳感器用于啤酒中GA3檢測，回收率為95.7%～103.7%。

　　關鍵詞 分子印跡; 赤霉素; 電化學發光; 共振能量轉移; g-C3N4/Au

　　1 引 言

　　分子印跡電化學傳感器是能選擇性識別特定分子并產生信號變化的檢測裝置[1]，廣泛應用于環境分析、食品安全、生物醫藥檢測等領域[2，3]。然而，傳統的分子印跡電化學傳感器因受限于分子印跡聚合物(MIP)導電性弱和電活性差， 導致其靈敏度不高。分子印跡電化學發光法集電化學發光(ECL)的高靈敏度和分子印跡技術的高選擇性于一體，有較好的發展前景[2，4]。然而，常規的ECL強度因受施加電位影響，產生光子能量較高但數量較少，靈敏度相對較低。電化學發光共振能量轉移(ECL-RET)利用供體在電極表面發生電化學反應后， 將能量轉移給受體，使受體吸收能量而發光，可顯著提高ECL分析靈敏度[5，6]，因而在DNA、蛋白質、細胞及無機分子檢測等研究中得到應用[7～10]。

　　赤霉素(GA3)是植物生長發育不可缺少的激素之一，在育苗、保護地栽培以及露地栽培等方面廣泛使用。但是，GA3會影響動物的生長發育，甚至導致機體發生癌變，因此檢測GA3具有重要意義。目前，檢測GA3的方法有液相色譜法、液相色譜-質譜聯用法、伏安分析法、表面增強拉曼散射法等[11～14]，但這些方法存在靈敏度不高、選擇性差、需要復雜的前處理、儀器昂貴、溶劑用量大等缺點。本研究組曾利用分子印跡ECL傳感器測定GA3[15]，但該方法靈敏度仍有待提高。

　　g-C3N4是一種高效、穩定的發光材料，已被用于制備多種類型的化學傳感器[16]。g-C3N4/Au的發射峰與Ru(bpy)3Cl2的吸收峰相近，可發生能量轉移而得到更強的ECL信號，提高檢測靈敏度[17]。在此基礎上，本研究構建了以g-C3N4/Au為基質的分子印跡傳感器，利用g-C3N4/Au供體與Ru(bpy)3Cl2受體間發生能量轉移從而大大增強ECL信號的ECL共振能量轉移原理，結合“門控制”效應[18]，提高檢測的靈敏度。傳感器制備過程及檢測原理如圖1所示。在玻碳電極上修飾一層g-C3N4/Au材料，以GA3作為模板分子，鄰苯二胺作為功能單體，電聚合制備分子印跡傳感器。將模板分子洗脫后，得到可識別GA3的印跡空穴。施加電壓，使g-C3N4/Au處于激發態，當Ru(bpy)32+通過空穴到達電極表面，激發態g-C3N4/Au的能量轉移到Ru(bpy)32+，使ECL信號增強，實現對GA3的高靈敏檢測。

　　2 實驗部分

　　2.1 儀器與試劑

　　PGSTAT128N Autolab電化學工作站(瑞士萬通有限公司); MPI-E型電化學發光分析系統(西安瑞邁儀器有限公司); PHS-3C型實驗室pH計(上海錦幻儀器儀表公司); 80-2B離心機(金壇市醫療儀器廠); AVANCE III Bruker-500 MHz核磁共振儀(荷蘭Bruker公司); ∑IGMA場發射掃描電子顯微鏡(德國卡爾蔡司公司); TU-1901紫外-可見光分光光度計(北京普析通用公司); JEM-2100F場發射透射電子顯微鏡(日本電子株式會社); 日立F-7000熒光分光光度計(株式會社日立制作所)。采用三電極系統：工作電極為直徑2 mm的玻碳電極(GCE)，對電極為鉑絲電極，參比電極為Ag/AgCl。

　　鄰苯二胺、GA3和聯吡啶釕(上海阿拉丁生化科技股份有限公司); 三聚氰胺(C3H6N6，國藥集團化學試劑有限公司); 二水合檸檬酸三鈉、K3[Fe(CN)6]、K4[Fe(CN)6]、KCl(汕頭隴西化工廠); NaBH4(國藥集團化學試劑有限公司)。 0.05 mol/L Tris-HCl緩沖溶液(含0.1 mol/L KCl，pH 8.0); 0.2 mol/L硼酸-硼砂緩沖液(含0.1 mol/L KCl，pH 9.0); 0.005 mol/L K3[Fe(CN)6]-K4[Fe(CN)6]溶液(含0.1 mol/L KCl)。 所用試劑均為分析純，無需純化。實驗用水為蒸餾水。

　　2.2 修飾材料的制備

　　2.2.1 g-C3N4的制備 參照文獻[19]合成g-C3N4。準確稱取10 g三聚氰胺， 均勻地放入帶蓋的陶瓷坩堝中，將其放入馬弗爐中進行高溫燒結：在120 min內升溫至500℃并恒溫反應120 min，再加熱到520℃恒溫反應120 min，自然冷卻至室溫，取出樣品，研磨過篩，即得到g-C3N4的粗品。

　　參照文獻[20]對所得粗品進行提純：將制得的g-C3N4粗品溶于水中，超聲處理30 min， 離心并水洗3次，去除可溶性的反應物和雜質，再用無水乙醇清洗并離心3次，以去除一些有機雜質，在60℃下干燥，將所得樣品研磨至粉末，備用。

　　2.2.2 g-C3N4/Au的制備 參照文獻[20]合成g-C3N4/Au。準確稱取10 mg g-C3N4溶于4 mL去離子水，超聲處理30 min，然后加入20 μL 0.1 mol/L HAuCl4。超聲處理10 min，攪拌30 min，重復3次。加入126 μL 0.04 mol/L NaBH4，攪拌20 min。繼續加入200 μL 0.01 mol/L檸檬酸三鈉，繼續攪拌30 min。離心并水洗3次，去除可溶性的反應物和雜質，最后溶于4 mL水中。

　　推薦閱讀：化學纖維論文參考文獻