[發明專利]基于多壁碳納米管/輔酶Q10/離子液體凝膠的修飾電極

無效

• 申請號: 201210151679.5
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102645476A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 盧小泉;茹婧;杜捷;周喜斌;何紅霞
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 陸菊華

技術領域

本發明涉及一種生物傳感器，具體地說是一種用于檢測谷胱甘肽的基于多壁碳納米管/輔酶Q10/離子液體凝膠的修飾電極。

背景技術

生物傳感器是由固定化的生物敏感材料作識別元件（包括酶、抗體、抗原、微生物、細胞、組織、核酸等生物活性物質）與適當的理化換能器（如氧電極、光敏管、場效應管、壓電晶體等等）及信號放大裝置構成的分析工具或系統，具有接受器與轉換器的功能。由于這類傳感器響應快，靈敏度高，制作簡單而被廣泛研究和應用。

輔酶Q10（Coenzyme?Q10，CoQ10），是一種存在于自然界的脂溶性醌類化合物，其結構與維生素K、維生素E與質體醌相似，它主要存在于多數真核細胞中，尤其是線粒體，是呼吸鏈組分之一，由其在線粒體內膜上的含量遠遠高于呼吸鏈其他組分的含量，而且脂溶性使它在內膜上具有高度的流動性，特別適合作為一種流動的電子傳遞體。

碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結構連接完美，具有許多異常的力學、電學和化學性能。其碳原子的P電子形成大范圍的離域π鍵，由于共軛效應顯著，并具有一些特殊的電學性質，具有很好的導電性，可以實現直接電子傳遞。碳納米管獨特的納米結構起到了“分子導線”的作用，將電子傳遞到酶的氧化還原中心。如它可實現對細胞色素C、天青蛋白、辣根過氧化物酶的直接電化學。

離子液體作為綠色替代溶劑，在電化學中的應用涉及電鍍、電池、有機電合成、電催化和電容技術等。與傳統的有機溶劑和電解質相比，離子液體具有熔點低、液態溫度范圍寬、具有可忽略的蒸汽壓、高的熱穩定性、較好的化學穩定性、寬的電化學窗口等。

谷胱甘肽是屬于含有巰基的、小分子肽類物質，具有兩種重要的抗氧化作用和整合解毒作用。谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸結合而成的三肽，半胱氨酸上的巰基為其活性基團（故谷胱甘肽常簡寫為GSH）。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于檢測谷胱甘肽的基于多壁碳納米管/輔酶Q10/離子液體凝膠的修飾電極。

本發明的技術方案是：

一種基于多壁碳納米管/輔酶Q10/離子液體凝膠的修飾電極，在電極上覆蓋一層疏水性離子液體凝膠，在該疏水性離子液體凝膠中含有1～2mg/L的多壁碳納米管和1.4～3.5mmol/L的輔酶Q10。

所述疏水性離子液體為烷基咪唑六氟磷酸鹽，具體的有1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽或1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽。

制備上述基于多壁碳納米管/輔酶Q10/離子液體凝膠的修飾電極的方法，包括如下步驟：

1）將多壁碳納米管分散于離子液體(IL)中，形成1～2mg/L懸濁液；

2）將輔酶Q10溶于硝基苯中，濃度為4～7mmol/L的溶液；

3）按體積比為（2～3）：1，將步驟1）的懸濁液和步驟2）的溶液混合均勻成膠體；

4）將步驟3）的膠體涂在電極表面，然后真空干燥，使硝基苯揮干，得到基于多壁碳納米管/輔酶Q10/離子液體凝膠的修飾電極。

上述基于多壁碳納米管/輔酶Q10/離子液體凝膠的修飾電極的用途：用于制備電流型生物傳感器。

上述基于多壁碳納米管/輔酶Q10/離子液體凝膠的修飾電極的用途：用于檢測谷胱甘肽。

本發明的有益效果：

1、本發明在離子液體中加入碳納米管，碳納米管是晶形碳的一種同素異形體，因其具有獨特的原子結構而表現為金屬性或導電性。這種獨特的導電性使得它能夠增強電極表面的導電性。

2、本發明利用輔酶Q10的不溶于水的性質，成功的將輔酶Q10通過離子液體固定在電極表面。

3、本發明采用多壁碳納米管/輔酶Q10/離子液體修飾電極，制備的這種修飾電極簡單，迅速，高靈敏度，并用來檢測谷胱甘肽的生物傳感器，該修飾電極對谷胱甘肽的檢測線性范圍為1×10^-8到8×10^-7mol/L。

附圖說明

圖1為本發明不同修飾電極（玻碳）在0.1-0.2?mol/L,?pH為6.8-7.5的?PBS緩沖液（含0.1?mol/L?KCl）中的循環伏安圖。其中，a:?多壁碳納米管/輔酶Q10/離子液體;?b:?輔酶Q10/離子液體;?c:?多壁碳納米管/離子液體;?d:?離子液體。掃速：20-50mv/s。

圖2為本發明多壁碳納米管/輔酶Q10/離子液體凝膠薄膜的掃描電化學顯微鏡表征。