[發(fā)明專(zhuān)利]一種選擇性測(cè)定多巴胺的聚合物修飾電極的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910033079.7
• 申請(qǐng)日: 2009-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101576525A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田丹碧;宋偉;陳禹;崔銳博
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/30
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/30
• 代理公司: 南京天華專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種聚沒(méi)食子酸修飾電極的制備方 法。

背景技術(shù)

多巴胺(dopamine，DA，又名3-羥酪胺)作為下丘腦和腦垂體腺中的重要 兒茶酚胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)，在體內(nèi)是合成去腎上腺素的直接前體。它在健康和疾 病的控制、預(yù)防中起著重要的作用。DA含量的多少與心臟病、血壓、甲狀 腺荷爾蒙含量以及神經(jīng)肌肉失調(diào)有關(guān)。對(duì)DA測(cè)定方法的研究在臨床應(yīng)用以 及對(duì)其生理機(jī)制的探討具有重要的實(shí)際意義，而建立選擇性測(cè)定多巴胺的高 靈敏度的分析方法尤為重要。

電化學(xué)測(cè)定發(fā)以其速度快、靈敏度高、價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單易行等優(yōu)點(diǎn) 得到人們的廣泛關(guān)注。但在電化學(xué)分析多巴胺過(guò)程中，多巴胺在裸電極上的 過(guò)電位較高，電極反應(yīng)緩慢，氧化還原不可逆，峰形不好；多巴胺本身及其 反應(yīng)物易吸附于電極表面，導(dǎo)致電極鈍化，靈敏度降低，不利于其分析測(cè)定； 此外和多巴胺共存的另一種生物物質(zhì)抗壞血酸(ascorbic?acid，AA)的氧化峰電 流與DA的非常接近，會(huì)對(duì)DA測(cè)定產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。如何有效的降低DA的 氧化電位，提高其測(cè)定的準(zhǔn)確性和選擇性是電化學(xué)測(cè)定DA的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

聚合物膜具有大量的活性中心(約10^-10-10^-6mol/cm²，相當(dāng)于1-10⁵個(gè)單 分子層)。聚合物膜修飾電極具有三維空間結(jié)構(gòu)的特征，可提供許多能利用的 勢(shì)場(chǎng)，其活性基的濃度高、電化學(xué)響應(yīng)信號(hào)大，十分有利于電催化，而且具 有較大的化學(xué)、機(jī)械和電化學(xué)的穩(wěn)定性。加之制備簡(jiǎn)單且其穩(wěn)定性和重現(xiàn)性 好的特點(diǎn)，聚合物膜修飾電極在傳感器研究方面得到迅速發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種聚沒(méi)食子酸膜修飾玻碳電極的制備方法，制作 一種新型的電化學(xué)傳感器，用于快速穩(wěn)定、靈敏準(zhǔn)確地選擇性測(cè)定DA，同 時(shí)排除AA的干擾。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施達(dá)到：

一種選擇性測(cè)定多巴胺的聚合物修飾電極的制備方法，先將玻碳電極進(jìn) 行拋光、洗滌和干燥預(yù)處理，然后置于沒(méi)食子酸-硫酸溶液中，在-1.5V～0.8V 電位范圍內(nèi)進(jìn)行循環(huán)掃描，再放入磷酸鹽緩沖溶液中，在-0.4V～0.8V的電 位窗口中掃描循環(huán)伏安至穩(wěn)定。

本發(fā)明中對(duì)玻碳電極進(jìn)行拋光預(yù)處理時(shí)，分別采用1.0μm、0.3μm和 0.05μm的γ-氧化鋁粉進(jìn)行拋光。本發(fā)明中對(duì)玻碳電極進(jìn)行洗滌預(yù)處理時(shí)，選 用分別在丙酮和二次蒸餾水中過(guò)時(shí)進(jìn)行超聲洗滌。預(yù)處理中的干燥是指在室 溫下放置自然干燥。

本發(fā)明的沒(méi)食子酸-硫酸溶液為含有1.7×10^-2～2.1×10^-2mol/L沒(méi)食子酸 的0.05～0.15mol/L硫酸溶液，優(yōu)選為含有2.0×10^-2mol/L沒(méi)食子酸的0.1 mol/L硫酸溶液。預(yù)處理過(guò)的玻碳電極在沒(méi)食子酸-硫酸溶液中進(jìn)行循環(huán)掃描 時(shí)，掃描速度為100mV/s，循環(huán)掃描20～30圈(CHI660C電化學(xué)工作站，玻 碳電極為工作電極，鉑絲電極為輔助電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電 極)。電極在沒(méi)食子酸-硫酸溶液中掃描結(jié)束后，在放入磷酸緩沖溶液前，先 采用二次蒸餾水清洗干凈。

本發(fā)明中所述的磷酸鹽緩沖溶液的pH值為7.4，濃度為0.1M。

本發(fā)明的電極在磷酸鹽緩沖溶液中掃描結(jié)束后，還需采用二次蒸餾水洗 凈，再采用氮?dú)獯蹈?，即可制得聚沒(méi)食子酸膜修飾玻碳電極。該電極一般于 4℃的PBS(即磷酸鹽緩沖溶液)中保存。

本發(fā)明工藝先進(jìn)，選材科學(xué)，制作方便易行。在生理pH?7.4的條件下， DA以陽(yáng)離子形式(pKa＝8.9)存在，AA以陰離子形式(pKa＝4.1)存在。 通過(guò)本發(fā)明的方法將沒(méi)食子酸電聚合到玻碳電極上，使得該修飾電極具有較 高的活性基濃度，電極上的聚沒(méi)食子酸薄膜內(nèi)羧基、羥基可吸引DA陽(yáng)離子， 排斥AA陰離子，同時(shí)羧基和DA還可以形成氫鍵來(lái)增強(qiáng)電荷轉(zhuǎn)移和滲透， 既能選擇性地響應(yīng)DA，又能很好地催化DA在電極上的反應(yīng)，提高DA測(cè) 定的靈敏度，還可以克服DA在Nafion膜中擴(kuò)散緩慢的缺點(diǎn)，并可以排除 AA對(duì)DA檢測(cè)的干擾。本方法測(cè)定靈敏度和選擇性高，具有很好的穩(wěn)定性 和重現(xiàn)性；電極修飾層牢固，電極壽命長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月以上。

附圖說(shuō)明