[發(fā)明專利]基于金納米粒子修飾的絲網(wǎng)印刷電極的便攜式現(xiàn)場檢測尼古丁方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110269041.0
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113109412B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張冰倩;王穎;董昱璨;李雨晗;任紀(jì)媛
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48;G01N27/30
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 余瑩

本發(fā)明提供基于金納米粒子修飾的絲網(wǎng)印刷電極的便攜式現(xiàn)場檢測尼古丁方法，本發(fā)明創(chuàng)新性地選用電化學(xué)調(diào)控方法，在簡化了晶面調(diào)控步驟和降低了成本的同時實現(xiàn)了金電極晶面的直接暴露，使其對尼古丁產(chǎn)生了良好的選擇性響應(yīng)，將配置好的檢測液滴至得到的金納米粒子修飾的SPE電極上，根據(jù)智能化尼古丁檢測平臺的官方軟件PSTrace中得到的電壓、電流等值，根據(jù)特定電流?尼古丁含量值擬合出連續(xù)曲線，從而便于尼古丁含量的求取；將CV法測定和標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合過程封裝入小程序的算法中，使之在“現(xiàn)場檢測”模塊中快速顯示尼古丁測量值；將電流值轉(zhuǎn)換為尼古丁含量值的過程封裝入小程序的算法中，使得尼古丁檢測值能在小程序?qū)崟r顯示。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于尼古丁檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于金納米粒子修飾的絲網(wǎng)印刷電極的便攜式現(xiàn)場檢測尼古丁方法。

背景技術(shù)

在近二十年里，研究人員開發(fā)了許多測定尼古丁的方法，如分光光度法、液相色譜法、高效液相色譜電化學(xué)法(HPLC-EC)、氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)、滴定法、重量法，原子吸收分光光度法(AAS)等，而電化學(xué)方法憑其靈敏度高、響應(yīng)快、操作簡便、樣品需要量少、可微型便攜化、價格低廉、可以實現(xiàn)現(xiàn)場在線檢測分析等顯著特點，已越來越多地用于尼古丁的定性定量檢測。Emstat電化學(xué)工作站具有便攜式的特點，其自帶軟件PSTrace具有電流等數(shù)據(jù)的可視化功能，但缺少尼古丁檢測方面所需生成的含量報告等功能。

中國專利CN103630461B披露了一種基于金納米粒子(Au PN)修飾SPE電極的便攜式現(xiàn)場檢測尼古丁系統(tǒng)，包括金納米粒子修飾的絲網(wǎng)印刷(SPE)電極、便攜式電化學(xué)工作站Emstat和“尼古快檢”小程序及其數(shù)據(jù)云平臺。本發(fā)明采用基于Au的晶面調(diào)控的電化學(xué)界面構(gòu)建及其對復(fù)雜樣本中尼古丁快速檢測的技術(shù)，該技術(shù)通過簡單的電化學(xué)法調(diào)控Au電極表面的晶面暴露，構(gòu)建高靈敏高選擇性的電化學(xué)界面，從而對復(fù)雜樣品中的尼古丁產(chǎn)生特異性響應(yīng)，實現(xiàn)對于尼古丁的選擇性檢測。同時，通過與被動式采樣器及其它試劑盒相結(jié)合，經(jīng)過樣品采集、樣品前處理、樣品檢測和數(shù)據(jù)處理的過程，結(jié)合小程序“尼古快檢”，得到煙草、環(huán)境介質(zhì)和人體中尼古丁含量水平的可視化報告。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述缺陷，提供基于選用電化學(xué)調(diào)控方法制備得到的金納米粒子修飾的絲網(wǎng)印刷電極的便攜式現(xiàn)場檢測尼古丁的方法。

本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：基于金納米粒子修飾的絲網(wǎng)印刷電極的便攜式現(xiàn)場檢測尼古丁方法，包括以下步驟：

1)金納米粒子修飾的絲網(wǎng)印刷電極制備：吸取八面體金納米粒子滴加在絲網(wǎng)印刷電極表面，在25℃下干燥24h后得到金納米粒子修飾的絲網(wǎng)印刷電極；

2)樣品的預(yù)處理結(jié)束后，將配置好的檢測液滴至所述步驟1)得到的金納米粒子修飾的SPE電極上，將電極安裝至便攜式電化學(xué)工作站Emstat的指定位置，即可進行電化學(xué)檢測；根據(jù)智能化尼古丁檢測平臺的官方軟件PSTrace中得到的電壓、電流等值，進行標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制——根據(jù)特定電流-尼古丁含量值擬合出連續(xù)曲線，從而便于尼古丁含量的求取；將CV法測定和標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合過程封裝入小程序的算法中，使之在“現(xiàn)場檢測”模塊中快速顯示尼古丁測量值；

3)將電流值轉(zhuǎn)換為尼古丁含量值的過程封裝入小程序的算法中，使得尼古丁檢測值能在小程序?qū)崟r顯示。

進一步地，所述步驟2)中的連續(xù)曲線方程為：y＝a-bln(x+c)，其中y為電流，單位為μA，x為濃度，單位為μg/g。

進一步地，所述智能化尼古丁檢測平臺包括藍牙連接模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、云數(shù)據(jù)存儲模塊和檢測報告可視化模塊。本發(fā)明附圖中的“尼古快檢”小程序即為智能化尼古丁檢測平臺，尼古丁數(shù)據(jù)庫即為云數(shù)據(jù)存儲模塊。

進一步地，所述智能化尼古丁檢測平臺生成的監(jiān)測記錄包括日報告、周報告、月報告和年報告。

進一步地，所述智能化尼古丁檢測平臺的云數(shù)據(jù)存儲模塊存儲的數(shù)據(jù)包括基本信息、物理化學(xué)性質(zhì)、煙草成癮和香煙中尼古丁含量。