[發(fā)明專(zhuān)利]一種富集檢測(cè)1-羥基芘于一體的電化學(xué)傳感器電極及制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110141694.7
• 申請(qǐng)日: 2011-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102305821A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈曉芳;崔燕;李朝霞;龐月紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/333
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/333
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于傳感器領(lǐng)域，涉及一種用于富集檢測(cè)1-羥基芘于一體的電化學(xué)傳感器電極及制備方法。

背景技術(shù)：

多環(huán)芳烴(Polycyclic?Aromatic?Hydrocarbons，PAHs)是一類(lèi)典型的持久性有機(jī)污染物，廣泛分布于大氣、水、土壤中，是重要的環(huán)境和食品污染物，長(zhǎng)時(shí)間暴露可誘發(fā)肺癌、皮膚癌等癌癥，已被各國(guó)列為優(yōu)先控制的污染物。1-羥基芘是一種普遍存在的PAHs代謝產(chǎn)物，大量實(shí)驗(yàn)表明：1-羥基芘(1-OHP)的濃度與人體接觸PAHs劑量之間具有明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系，因此1-OHP作為PAHs暴露的生物標(biāo)志物來(lái)綜合評(píng)價(jià)人體對(duì)PAHs多途徑的內(nèi)暴露情況及風(fēng)險(xiǎn)程度已被國(guó)際研究廣泛接受。

然而當(dāng)前我國(guó)對(duì)PAHs的研究主要集中在環(huán)境中PAHs的含量測(cè)定，而對(duì)人體PAHs暴露水平評(píng)價(jià)研究卻寥寥無(wú)幾，1-OHP的檢測(cè)技術(shù)是主要制約因素。從文獻(xiàn)分析來(lái)看，1-OHP的檢測(cè)技術(shù)存在以下兩方面問(wèn)題：一是缺乏對(duì)1-OHP具有選擇性的富集材料；其二是1-OHP的檢測(cè)方法。

在選擇性富集材料方面，目前絕大多數(shù)研究采用C18小柱固相萃取，該方法雖然在一定程度上能提高檢測(cè)水平，但缺乏選擇性。為了提高選擇性，通過(guò)制備OH-PAHs的抗體，利用免疫親和柱富集技術(shù)，可在一定程度上提高吸附選擇性，但假陽(yáng)性和較高的費(fèi)用問(wèn)題使得抗體制備未能實(shí)際應(yīng)用。

在1-OHP檢測(cè)方面，目前主要有高效液相色譜-熒光檢測(cè)器法、同步熒光法、液質(zhì)/氣質(zhì)聯(lián)用法、化學(xué)發(fā)光酶免疫測(cè)定法及酶聯(lián)免疫分析法。高效液相色譜-熒光檢測(cè)器法、同步熒光法、液質(zhì)/氣質(zhì)聯(lián)用法雖然靈敏度高，但樣品前處理復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)。更重要的是這些儀器價(jià)格高昂，分析方法要求的門(mén)檻過(guò)高，使這些方法難以普及。而化學(xué)發(fā)光酶免疫測(cè)定法及酶聯(lián)免疫分析法由于酶本身的不穩(wěn)定性，復(fù)雜樣品受干擾，檢測(cè)準(zhǔn)確度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于氧化石墨烯-籠狀六面倍半硅氧烷復(fù)合膜修飾電極用于1-羥基芘選擇性富集并原位測(cè)定的電化學(xué)傳感器電極。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種基于氧化石墨烯-籠狀六面倍半硅氧烷復(fù)合膜修飾電極用于富集檢測(cè)1-羥基芘的電化學(xué)傳感器電極的制備方法。

本發(fā)明的這些目的將通過(guò)下列詳細(xì)描述和說(shuō)明來(lái)進(jìn)一步體現(xiàn)和闡述。

石墨烯是一種新型的二維碳納米材料，是其它所有維度石墨材料的基本構(gòu)建模塊，是繼碳納米管發(fā)現(xiàn)后碳家族又一納米級(jí)功能性材料。據(jù)悉石墨烯是目前已知導(dǎo)電性能最出色的材料，其良好的導(dǎo)電性能及宏觀隧道效應(yīng)能使其成為固定化物和電極之間有效的電子介體，可以提高傳感器的靈敏度和響應(yīng)電流，縮短響應(yīng)時(shí)間，提高檢出限，因此石墨烯在傳感器領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。另外，石墨烯含有大量的π體系，因此可以通過(guò)π-π堆積作用與其他的π體系(如1-羥基芘)很好地結(jié)合在一起，從而達(dá)到高效、選擇性的富集吸附效果。除此之外，石墨烯還具有超大的比表面積，因此具有很大的吸附容量。氧化石墨烯是石墨烯重要的派生物，除了與石墨烯一致的性質(zhì)外，由于其表面連有大量的羥基、羧基、環(huán)氧基等官能團(tuán)，因而具有更好的分散性、親水性和兼容性。此外，石墨烯類(lèi)物質(zhì)的制備成本較低，這為其實(shí)際應(yīng)用提供了很好的基礎(chǔ)。

本發(fā)明主要通過(guò)可控復(fù)合的方法在電極上制備1-羥基芘的富集材料，形成氧化石墨烯-籠狀六面倍半硅氧烷復(fù)合膜修飾電極，采用電化學(xué)傳感技術(shù)對(duì)1-羥基芘進(jìn)行原位測(cè)定。

技術(shù)方案

發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

1、氧化石墨烯-籠狀六面體倍半硅氧烷復(fù)合膜修飾電極的制備方法，制備步驟如下：

(1)將氧化石墨加到水或堿性溶液中超聲分散，形成以單片層均勻分散的氧化石墨烯溶液，備用；

(2)選擇合適的聚陽(yáng)離子電解質(zhì)配制成水溶液，將支撐體電極進(jìn)行預(yù)處理，然后浸入到聚陽(yáng)離子電解質(zhì)中，使支撐體電極表面帶上正電荷；

(3)將經(jīng)上述步驟處理后帶上正電荷的支撐體電極反復(fù)交替浸泡氧化石墨烯溶液和籠狀六面體倍半硅氧烷溶液(1-100次)，即可得到氧化石墨烯-籠狀六面體倍半硅氧烷復(fù)合膜修飾電極。

2、氧化石墨烯-籠狀六面體倍半硅氧烷復(fù)合膜修飾電極原位電化學(xué)傳感1-羥基芘，其步驟如下：

(1)將制備好的氧化石墨烯-籠狀六面體倍半硅氧烷復(fù)合膜修飾電極浸泡于含有1-羥基芘的溶液中，通過(guò)π-π堆積作用達(dá)到富集1-羥基芘的效果。