[發明專利]用作雌激素電化學檢測的石墨烯/有序介孔碳修飾碳糊電極及其應用

有效

• 申請號: 201410254330.3
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104020206B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 羅立強;李昱;殷櫻;張雨婷;丁亞萍;李麗
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/48
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙)31205
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發明涉及一種用作雌激素電化學檢測的石墨烯/有序介孔碳修飾碳糊電極的制備方法及其應用；屬于電化學分析檢測技術領域。

背景技術

天然雌激素，又叫內源性雌激素，是一種由脊椎動物的卵巢、睪丸、胎盤或腎上腺皮質所產生的十八碳固醇類激素，但其主要來源是由卵巢合成分泌。天然雌激素主要包括雌酮 (Estrone, E1) 、雌二醇 (Estradiol, E2) 和雌三醇 (Estroil, E3) 等，后二者是前者的代謝產物，三者中以雌二醇的活性最高，它們的活性比例為100 : 10 : 3，在卵泡液中占全部活性的90%。天然雌激素的生理作用除了促進和維持女性生殖器官和第二性征外，而且對女性體內的其他組織器官系統，比如心血管系統、骨骼、泌尿系統等也有顯著影響。作為一種內分泌干擾物的一種，可以干擾體內正常內分泌物質的合成、釋放、運輸、結合、代謝，激活或者抑制內分泌系統的功能。女性的身體健康狀況是與其體內天然雌激素的濃度含量和變化范圍緊密相連的，因此準確測定血清中天然雌激素的濃度對女性生理健康狀況的判斷、疾病的診斷和藥效研究具有重要意義。目前，由于天然雌激素的分析方法電化學方法具備經濟、簡單、快速等特點，電化學分析法受到了廣泛關注。

有序介孔碳是近幾年發現的一種新型的非硅基介孔材料。它具有比表面積大 (可高達2500 m² g^?1) 、孔體積大 (2.25 cm³ g^?1) 、孔尺寸可調、導電性好、熱穩定性強、化學惰性良好等特點，當其用作修飾電極材料時，可大大改善修飾電極的電化學活性及生物兼容性，介孔碳材料修飾電極對多種電活性物質都展現出了優異的電化學活性。介孔碳本身具有電催化性能，可以加速電子轉移速度，對某些物質具有非常高的檢測靈敏度、特殊的選擇性、很好的穩定性，可以降低過電位，增加峰電流，改善分析性能。

石墨作為一種天然的層狀材料，具有來源廣泛，價格低廉等優點。石墨烯是已知材料中最薄的一種，是人類已知強度最高的物質，比鉆石還堅硬，強度比世界上最好的鋼鐵還要高上100倍。石墨烯碳原子緊密堆積形成單層二維蜂窩狀晶格結構，由單一碳原子緊密排列組成的碳材料 ，具有超大的比表面積以及優異的電學、光學、力學、熱學和磁學性質。石墨烯是一種理想的生物傳感材料，具有廉價、環境友好、生物兼容性以及活性基團均勻分布等優點。由于介孔碳其孔壁上具有較少的官能團，很難實現功能化而負載生物分子，通常是使用

氧化劑來增加其表面官能團的數量，但是其氧化過程容易使其結構的有序性遭到破壞。有序介孔碳和石墨烯這兩種碳納米材料均可采用電沉積的方式修飾到電極表面，具有良好電子導電性、卓越機械強度、優良的生物相容性的石墨烯與介孔碳的復合得到的修飾膜可避免上述缺點，可以用來提高介孔碳的導電性，實現二者的優勢互補，使電極材料具有良好的電化學性能。

發明內容

本發明涉及一種用作雌激素電化學檢測的石墨烯/有序介孔碳修飾碳糊電極的制備方法及其應用

本發明一種用作雌激素電化學檢測的修飾碳糊電極的制備方法，其特征在于具有以下的過程和步驟：

a.碳糊電極的制備：將導電性的石墨粉和憎水性的粘合劑石蠟油按適當的比例充分混合均勻至糊狀，將該糊狀物壓入適當直徑的玻璃管內，另一端與導線相連，緊密填實，同時將碳糊電極在稱量紙上磨平后備用，即制得碳糊電極；

b. 石墨烯與有序介孔碳溶液的配制：使用電子精密天平稱量石墨烯和有序介孔碳各1 mg分別置于10 ml容量瓶中，分別以0.1 mol L^?1的磷酸鹽緩沖溶液 (pH 7.0) 定容，超聲30分鐘后待用；

c. 碳糊修飾電極的制備：將制備好的碳糊電極放入于有序介孔碳溶液中，在?0.2 ~ 0.8 V的電位窗口中循環伏安法掃描20段，待有序介孔碳在碳糊電極上沉積完成；電極頭用二次蒸餾水淋洗干凈后再插入裝有石墨烯的燒杯中，掃描段數設為10段，其他參數不變下進行沉積；將修飾好的電極放入磷酸鹽緩沖溶液 (pH 7.4) 中掃穩定；參數設定如下：初始電位0.2 V，高電位0.9 V，低電位0.2 V，靈敏度10^?4，掃描段數可多設幾段直至穩定。