[發明專利]一種檢測尿酸的電化學傳感器及其制備和應用

有效

• 申請號: 201610103658.4
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN105628764B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 鄧培紅;梁靜;賀全國
• 申請（專利權）人: 衡陽師范學院
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/48;G01N27/26
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

本發明公開了一種檢測尿酸的電化學傳感器及其制備方法和應用，電化學傳感器包括玻碳電極，玻碳電極表面涂覆電還原氧化石墨烯和氧化亞銅納米粒子形成的膜。該電化學傳感器制備的主要過程是：以石墨粉為原料，通過改良的Hummers方法制備氧化石墨，將氧化石墨超聲分散在蒸餾水中得到氧化石墨烯溶膠，再利用超聲的作用將氧化亞銅納米粒子固載在氧化石墨烯片層上，在玻碳電極表面用滴涂法修飾氧化石墨烯?氧化亞銅納米復合材料，最后通過恒電位還原氧化石墨烯得到電還原氧化石墨烯和氧化亞銅納米復合膜。本發明提供的尿酸電化學傳感器具有靈敏度高、線性范圍寬、需樣量少、抗干擾能力強、檢測時間短，成本低等優點。

技術領域

本發明屬于電化學分析領域，具體涉及一種檢測尿酸的電化學傳感器及其制備和應用。

背景技術

尿酸(2,4,6三羥基嘌呤)是核蛋白和核酸的代謝產物，健康成年人正常尿酸的水平為血清中0.15-0.4mmol/L，尿樣中250-750mg/L。人體內過量的尿酸是許多疾病的征兆，如痛風、腎功能衰竭及高尿酸血癥。此外，血液中尿酸濃度過高還會導致腎臟受損及心血管疾病。臨床醫學證明體內尿酸含量過高易引起高脂血癥、高血壓、冠心病、糖尿病、肺心病等。因此，對人體體液中尿酸的定量分析無論在藥物控制方面還是在臨床診斷方面都具有重要意義。目前檢測尿酸的方法有光譜法、色譜法、酶方法、電化學法等。光譜法易受樣品中存在的其它發色團的干擾；色譜法需要繁雜的樣品處理過程，且儀器昂貴，使用過程要消耗大量有機溶劑或者高純氮氣和氦氣，儀器的日常維護也需要大量經費；酶方法雖然選擇性好，但酶價格昂貴，保存困難、使用條件苛刻，限制了它的使用范圍。

電化學法具有準確度和靈敏度高、響應速度快、樣品前處理簡單、儀器價格便宜、便于攜帶、可實時在線檢測等優點，因此電化學分析作為檢測手段具有潛在的市場價值。尿酸有電化學活性，可以在電極上發生不可逆的氧化反應，這也是尿酸可以用電化學傳感器進行檢測的原因。利用化學修飾電極測定尿酸引起人們的極大興趣，例如，利用去甲腎上腺素、β-環糊精、普魯士藍、聚結晶紫修飾玻碳電極，硫醇自組裝膜修飾金電極，納米金修飾銦錫氧化物電極測定尿酸。這些方法有的靈敏度不高，有的線性范圍較窄(線性范圍在一個數量級左右)，有的需要繁瑣的電極制備過程，有的電極重現性和穩定性較差。而且這些方法在檢測尿酸時還遇到一個同樣的問題，就是體液中其它共存物質干擾，尤其是抗壞血酸和多巴胺的嚴重干擾。因此尋找合適的修飾劑，建立靈敏度高、選擇性好、線性范圍寬、檢出限低的測定尿酸的新方法具有重要的意義。

選用納米材料制備電化學傳感器是近年來的發展趨勢。石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一個碳原子厚度的二維納米材料。它雖然結構簡單，性能卻很優異，主要體現在：機械強度高，可達130Gpa，是鋼的100多倍；載流子遷移率達15000cm²/V·s，是硅的100倍；比表面積大，理論比表面積高達2630m²/g；此外，它還具有室溫量子霍爾效應及室溫鐵磁性等特殊性質，石墨烯可以說是現在已知的最為理想的納米材料。此外，石墨烯還能和大量的無機及有機材料組合成石墨烯基納米復合材料，各組分的協同作用讓石墨烯基納米復合材料擁有比單一材料更優異的性能，如更大的表面積，更優異的導電性和更好的催化活性。