[發明專利]一種在電極表面固定電化學發光體的方法

有效

• 申請號: 201410034769.5
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103808781A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 沙玉紅;郭智勇;徐成銀;陳貝貝
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

技術領域

本發明涉及電化學發光檢測領域，尤其是涉及一種在電極表面固定電化學發光體的方法。

背景技術

電化學發光（Electrochemiluminescence，ECL），是指采用電極對含有電化學發光體的體系施加一定的電壓或電流，使電化學發光體通過參與電化學反應獲得能量后躍遷到激發態、再返回到基態時產生的發光現象。作為一種將電化學與化學發光相結合的分析技術，電化學發光不僅具有化學發光分析法的靈敏度高、線性范圍寬、觀察方便、儀器簡單等優點，而且具有電化學分析法的電位可控性強、選擇性高、試劑穩定、重現性好等優點，已受到科研工作者的極大關注，并逐漸發展成為分析檢測領域的重要分支。

按照電化學發光體的結構，電化學發光體系可以分為酰肼、吖啶、多環芳香烴、過氧化草酸酯和金屬配合物五類，其中以釕為中心體的金屬配合物的電化學發光應用最為廣泛。自1972年Bard等報道了三聯吡啶釕的電化學發光以來，以釕為中心體的金屬配合物的電化學發光受到極大的關注。除發光效率高、檢測靈敏度高、線性范圍寬、穩定性好、無背景等優點外，以釕為中心體的金屬配合物還有一個重要的特點，就是其電化學和電化學發光的可逆性。也就是說，此類電化學發光體經過了一個電化學和電化學發光過程之后，又可以回到其初始的狀態。這就意味著，如果把此類電化學發光體固定在電極表面，至少可以有如下幾個顯著的優點：一、無需不斷地將電化學發光體從溶液輸送到電極表面以維持電化學發光，可減少昂貴試劑的消耗；二、減少了溶液體系的影響，可以提高檢測的靈敏度、穩定性；三、可以用于方便地設計便宜、高效、可再生的電化學發光傳感器，簡化實驗裝置。因此，自1990年代以來，人們一直在嘗試采用不同材料和方法將此類電化學發光體直接固定到電極表面。

目前在電極表面直接固定電化學發光體采用的方法有：Langmuir-Blodgett膜法、分子自組裝膜法、Nafion膜法、溶膠-凝膠法、電極表面巰基功能化結合電化學發光體-Au納米粒子聚集體法、聚合物/碳納米管復合物膜法、石墨烯吸附法等，但這些方法普遍操作繁瑣，且各有明顯不足之處：Langmuir-Blodgett膜法為物理吸附，易脫附，穩定性差，所用設備昂貴；分子自組裝膜法、電極表面巰基功能化結合電化學發光體-Au納米粒子聚集體法使用具有一定還原性的巰基，電化學響應不可逆、不穩定，在較正電位時易脫附；Nafion膜法、聚合物/碳納米管復合物膜法的膜較為致密，導電性差，電子傳遞困難，即使加入碳納米管也改善有限，穩定性也不好；溶膠-凝膠法將電化學發光體固定在凝膠膜內，但凝膠孔穴的孔徑通常大于小體積的電化學發光體，因此泄漏現象難免；石墨烯吸附法采用石墨烯通過π—π作用吸附電化學發光體，作用力弱，難以獲得穩定的結果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種電化學發光性能良好、穩定性優異、操作簡單、時間短、所需設備簡單并且成本低的在電極表面固定電化學發光體的方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種在電極表面固定電化學發光體的方法，具體步驟如下：將電化學發光體溶液和氨基酸溶液加入到緩沖溶液中混勻得到混合液，通氮除氧5～8?min；將電極置于混合液中，然后在電極上施加+1.8～+2.2?V電位持續10～240?s，即完成在電極表面穩定固定電化學發光體，所述的電化學發光體的結構式為MP₃X₂，其中M為Ru；P為配體，3個配體中至少有一個為含氨基的衍生物；X為一價陰離子。

所述的混合液中電化學發光體的濃度為10^-6～10^-4?M，所述的混合液中氨基酸的濃度為10^-3～10^-2?M。

所述的含氨基的衍生物為聯吡啶的含氨基的衍生物或/和鄰菲啰啉的含氨基的衍生物。

所述的配體還包括聯吡啶或/和鄰菲啰啉。

所述的一價陰離子為六氟磷酸根離子或者氯離子。

所述的緩沖溶液為0.05～0.5?M的?pH?3～5的鄰苯二甲酸氫鉀緩沖溶液，0.05～0.5?M?的pH?5～6的乙酸-乙酸銨緩沖溶液，0.05～0.5?M的?pH?6～8的磷酸鹽緩沖溶液，0.05～0.5?M的pH?7～9的Tris緩沖溶液或者0.05～0.5?M的pH?9～11的碳酸鹽緩沖溶液。

所述的氨基酸為賴氨酸、谷氨酸、絲氨酸、蘇氨酸和天冬氨酸中的至少一種。

所述的電極為玻碳電極、石墨電極、ITO電極和貴金屬電極中的任一種。