[發(fā)明專利]一種檢測(cè)3-硝基丙酸的電化學(xué)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011003063.4
• 申請(qǐng)日: 2020-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112114016B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆飛燕;蔣翠文;牙禹;梁靜;覃遠(yuǎn)鑫;謝麗萍;王彥力;李燾;王靜;鄭鷺飛;唐莉;寧德嬌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與檢測(cè)技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01N27/30
• 分類號(hào): G01N27/30;G01N27/48;C12Q1/00
• 代理公司: 南寧市吉昌知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 45125
• 代理人: 滕藝瓊

本發(fā)明公開(kāi)了一種檢測(cè)3?硝基丙酸的電化學(xué)方法：(1)電極預(yù)處理；(2)基于NaOH蝕刻玻碳電極乙酰膽堿酯酶生物傳感器的構(gòu)建；(3)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制；(4)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制；乙酰膽堿酯酶活性的抑制率與3?硝基丙酸濃度的對(duì)數(shù)在一定范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系，線性方程為y＝20.235x+33.262，在實(shí)際檢測(cè)樣品3?硝基丙酸中，將上述3?硝基丙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液替換成待測(cè)樣對(duì)工作電極上的乙酰膽堿酯酶進(jìn)行抑制，在氯化乙酰硫代膽堿溶液中測(cè)得0.544V的氧化峰電流值計(jì)算出抑制率，通過(guò)線性方程計(jì)算出待測(cè)樣品所對(duì)應(yīng)的3?NPA濃度值，即得。本發(fā)明的方法首次實(shí)現(xiàn)了3?硝基丙酸的電化學(xué)測(cè)定，該方法操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、穩(wěn)定性好、檢測(cè)快速、成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)檢測(cè)方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種基于NaOH蝕刻玻碳電極的乙酰膽堿酯酶生物傳感器檢測(cè)甘蔗中3-硝基丙酸的電化學(xué)方法。

背景技術(shù)

3-硝基丙酸(3-NPA)，一種由霉變甘蔗中菱孢霉菌代謝產(chǎn)出的神經(jīng)毒素，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且毒性強(qiáng)，可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害，嚴(yán)重干擾細(xì)胞內(nèi)酶的代謝。當(dāng)人誤食后，易出現(xiàn)嘔吐、眩暈、抽搐等急性中毒癥狀，嚴(yán)重者可導(dǎo)致死亡。為此，建立簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、靈敏的3-NPA分析方法，對(duì)甘蔗的加工、運(yùn)輸保存及中毒事件的處理具有重要意義。

3-NPA的測(cè)定方法主要有薄層色譜法、液相色譜法、氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法、液相色譜-質(zhì)譜法及離子色譜法等。但這些方法均有樣品前處理繁瑣、使用毒性大的有機(jī)試劑、儀器運(yùn)行成本高、分析時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。由于3-NPA是沒(méi)有電化學(xué)活性的物質(zhì)，不可直接采用電化學(xué)法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，目前未見(jiàn)有關(guān)于檢測(cè)3-NPA電化學(xué)方法的報(bào)道。

NaOH蝕刻玻碳電極是通過(guò)電極在堿性溶液中活化，使得玻碳電極表面形成羧基、醌型分子、羰基等官能團(tuán)層。同時(shí)，經(jīng)NaOH蝕刻玻碳電極后，電極表面會(huì)形成許多不規(guī)則的微球狀物質(zhì)，表面粗糙程度發(fā)生改變，使得電極的有效表面積增大，提高電子的傳遞性能，為傳感器的組裝提供更多的結(jié)合位點(diǎn)。

公開(kāi)于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提出了一種基于NaOH蝕刻玻碳電極的乙酰膽堿酯酶生物傳感器檢測(cè)甘蔗中3-NPA的電化學(xué)方法，與其他方法相比，本發(fā)明方法具有電極制備簡(jiǎn)單、靈敏度高、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明提供一種基于NaOH蝕刻玻碳電極的乙酰膽堿酯酶生物傳感器檢測(cè)甘蔗中3-NPA的電化學(xué)方法，該方法采用經(jīng)NaOH蝕刻的玻碳電極為基底，利用電極表面積大、活性位點(diǎn)多及導(dǎo)電性優(yōu)等特點(diǎn)，為乙酰膽堿酯酶提供一個(gè)良好的結(jié)合界面，構(gòu)建了一種基于NaOH蝕刻玻碳電極的乙酰膽堿酯酶生物傳感器。在進(jìn)行電化學(xué)測(cè)定時(shí)，乙酰膽堿酯酶(AChE)可以催化氯化乙酰硫代膽堿(ATCl)水解，生成具有電活性的硫代膽堿，產(chǎn)生電化學(xué)信號(hào)。再利用3-NPA對(duì)乙酰膽堿酯酶的抑制作用，使得硫代膽堿的產(chǎn)量減少，氧化電流相應(yīng)降低，進(jìn)而通過(guò)電流的變化建立起酶活性的抑制率與3-NPA濃度的對(duì)數(shù)之間的定量關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)3-NPA快速、靈敏的檢測(cè)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種檢測(cè)3-硝基丙酸的電化學(xué)方法，包含如下操作步驟：

(1)電極預(yù)處理：將直徑為3mm的玻碳電極(GCE)用氧化鋁拋光成鏡面，依次用HNO₃、乙醇和超純水超聲清洗，置于空氣中自然干燥后備用；