[發(fā)明專利]石墨烯修飾玻碳電極及其在測(cè)定黃姜皂素含量中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410220187.6
• 申請(qǐng)日: 2014-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103969310A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃華宇;白萬(wàn)喬;梁蓓;劉志華;宋艷艷;張振文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西省環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01N27/30
• 分類號(hào): G01N27/30;G01N27/48
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學(xué)分析領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯修飾玻碳電極及其在測(cè)定黃姜皂素含量中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

黃姜是薯蕷類植物中含皂苷最多的種類，分布在陜西、湖北等地，其中以秦嶺以南的黃姜質(zhì)量最優(yōu)。由黃姜中提取的黃姜皂素是激素類藥物，加工合成后多用于避孕藥、抗炎藥、性激素等甾體激素藥，含量微小，但作用強(qiáng)大，被稱為醫(yī)藥界的“黃金藥”。

黃姜皂素的測(cè)定方法有熔點(diǎn)測(cè)定法、重量法、電位滴定法、液相色譜法、分光光度法等。

陜西省多數(shù)企業(yè)采用2002年發(fā)布的地方標(biāo)準(zhǔn)-《黃姜薯蕷皂素》中的“熔點(diǎn)測(cè)定法”：將皂素熔點(diǎn)的高低作為判斷黃姜皂素合格與否、優(yōu)質(zhì)與否的重要判斷依據(jù)。該測(cè)定方法有耗時(shí)長(zhǎng)，易受儀器、人為因素的影響，定性不準(zhǔn)等缺點(diǎn)。

也有學(xué)者采用高效液相色譜法測(cè)定皂素濃度，但分析成本、維護(hù)費(fèi)用較高，并不完全適合現(xiàn)實(shí)企業(yè)測(cè)定。

另外，由于黃姜皂素不溶于水，這一特性使得其他方法測(cè)定水中皂素含量的結(jié)果均有偏差。因此，發(fā)明一種準(zhǔn)確、快速、簡(jiǎn)便測(cè)定皂素濃度的新方法是意義重大的工作。

經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，公開(kāi)號(hào)為CN102944596，發(fā)明名稱為石墨烯修飾玻碳電極的制備方法及應(yīng)用中提供了一種石墨烯修飾玻碳電極的制備方法及其在檢測(cè)氧化還原活性色素中的應(yīng)用。其制備方法為：(1)制備氧化石墨烯分散液；(2)玻碳電極清理干凈，在玻碳電極表面滴加氧化石墨烯分散液，晾干；(3)以氧化石墨烯修飾玻碳電極為工作電極，在緩沖溶液中電化學(xué)還原，即得到石墨烯修飾玻碳電極；檢測(cè)氧化還原活性色素的工作電極為石墨烯修飾玻碳電極，其中，石墨烯修飾玻碳電極是將氧化石墨烯修飾電極通過(guò)電化學(xué)還原的方法得到的，氧化還原活性色素包括誘惑紅、紅曲紅、亮藍(lán)等。以上發(fā)明先將氧化石墨烯修飾在玻碳電極上再對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行還原得到石墨烯，由于氧化石墨烯修飾在電極上，在進(jìn)行電化學(xué)還原時(shí)不能保證其能被充分還原；本發(fā)明先充分還原氧化石墨烯制備得到水溶性的石墨烯，確保它的電催化性，再用其均勻修飾玻碳電極來(lái)對(duì)黃姜皂素進(jìn)行電化學(xué)檢測(cè)。

公開(kāi)號(hào)為CN102288669，發(fā)明名稱為一種基于石墨烯修飾電極同時(shí)測(cè)定蘆丁和槲皮素的電化學(xué)方法，該方法采用石墨烯修飾玻碳電極為工作電極，采用循環(huán)伏安法和差示脈沖伏安法對(duì)蘆丁和槲皮素進(jìn)行同時(shí)測(cè)定。本申請(qǐng)與上述技術(shù)本質(zhì)的區(qū)別在于本申請(qǐng)制備得到的石墨烯具有很好的水溶性，在水中能充分分散，有利于均勻滴涂在電極表面，提高響應(yīng)效果，目前并未出現(xiàn)用該電化學(xué)測(cè)定黃姜皂素含量的報(bào)道，由于黃姜皂素難溶于水，選擇合適的溶劑是關(guān)鍵，同時(shí)底液pH值對(duì)該檢測(cè)也有著較大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)測(cè)定黃姜皂素的方法中存在的耗時(shí)長(zhǎng)、步驟繁瑣、準(zhǔn)確度不高等缺陷，本發(fā)明旨在提供一種石墨烯修飾玻碳電極及其在測(cè)定黃姜皂素含量中的應(yīng)用。

本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：

一種石墨烯修飾玻碳電極，制備方法包括以下步驟：

(1)制備氧化石墨：將石墨粉氧化，洗滌，干燥得到氧化石墨；

(2)制備石墨烯：將氧化石墨分散于水中，調(diào)節(jié)pH值，加入NaBH₄或抗壞血酸，加熱，得到石墨烯分散液；

(3)制備修飾電極：將玻碳電極拋光成鏡面，清洗，晾干；將石墨烯分散液滴加在玻碳電極表面，紅外燈下烘干即制得石墨烯修飾玻碳電極。

本發(fā)明所述的方法，步驟(1)中將石墨粉氧化、洗滌、干燥得到氧化石墨。

其中，將石墨粉氧化的具體方法為：在溫度≤0℃條件下，將濃硫酸加入到石墨粉和KNO₃的混合物中，再加入KMnO₄，得到混合物1，將混合物1連續(xù)攪拌15～20min，升至室溫下繼續(xù)攪拌1～1.5h，然后加水稀釋到混合物1體積的3～4倍后，再加H₂O₂繼續(xù)攪拌3～3.5h。

所述石墨粉與濃硫酸的質(zhì)量體積比為1g：(50～60)ml，石墨粉：KNO₃：KMnO₄的質(zhì)量比為1：(1～1.2)：(5～6)，H₂O₂的加入量為所述加水稀釋到混合物1體積的3～4倍后總體積的1～1.5％。所述H₂O₂的質(zhì)量比為30％。

其中，洗滌的方法為，用稀鹽酸溶液重復(fù)洗滌，直到洗液中不存在SO₄²-為止，再用超純水重復(fù)洗滌至中性。