一種聚依萊鉻紅b修飾電極的製備方法及應用的製作方法

2023-07-11 04:00:21 2

專利名稱：一種聚依萊鉻紅b修飾電極的製備方法及應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於電化學領域，涉及到修飾電極，具體涉及一種聚依萊鉻紅B修飾電極。
背景技術：
腎上腺素(EP)是哺乳動物中樞神經系統中的一種兒茶酚胺類神經遞質，它在有機體內的濃度影響多種生理過程，其代謝紊亂可能導致某些疾病的發生。因此，其作用機理及分析方法的研究具有重要的實際意義，相關研究也一直是臨床醫學、生物化學等學科的研究熱點之一。目前常用的檢測方法有液相色譜法、離子光譜法、化學發光法、光度法和電化學方法等，為了適應生物活體分析的需要，電化學檢測腎上腺素及其他兒茶酚胺類物質發展迅速，且多見於腎上腺素的電化學研究報導中。由於腎上腺素在常規電極上的電子轉移速率非常慢，且其本身易在電極表面吸附，導致電極鈍化，嚴重影響腎上腺素的測定。利用修飾電極可改善電化學響應，從而進行腎上腺素的電化學檢測。因此製備各種各樣的修飾電極成為現今電分析研究領域裡的一個重要課題。電化學方法因具有靈敏度高、響應速度快、價格低廉、便於操作以及可以實現活體檢測等優點而被廣泛用於電活性樣品的測定。近年來，聚合物膜修飾電極由於其製備過程簡單易行，以及高靈敏度、良好穩定性和重現性等諸多優點，在電分析化學方面的應用備受關注。已有許多文獻報導了其在電催化性能研究、電化學傳感器研製等方面的理論應用價值。聚合物膜修飾電極具有三維空間結構的特徵，可提供許多能利用的勢場，其活性基的濃度高、電化學響應信號大，十分有利於電催化，與此同時在電極表面電聚合沉積聚合物的方法簡單、能夠獲得厚度可控、均勻、穩定的膜。這些優點都是其他修飾電極難以比擬的，因而迅速成為化學修飾電極的研究熱點。

發明內容
針對現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種聚依萊鉻紅B膜修飾電極的製備方法，使用本方法製得的電極作為一種新型的電化學生物傳感器，可用於快速穩定、靈敏準確的測定腎上腺素。一種聚依萊鉻紅B修飾電極的製備方法，該方法按照以下步驟進行:首先，將裸的碳糊電極置於依萊鉻紅B溶液中，在-2.0V 2.0V電位範圍內循環掃描，使依萊鉻紅B在裸的碳糊電極上聚合成聚依萊鉻紅B，其次，將表面上聚合有聚依萊鉻紅B的電極放入磷酸鹽緩衝溶液中，在-0.4V 0.8V的電位窗口中循環伏安掃描至穩定，取出，晾乾，即製得聚依萊鉻紅B修飾電極。如上所述的聚依萊鉻紅B修飾電極的製備方法，所述的依萊鉻紅B溶液的優選濃度為 0.2mmol/L0如上所述的聚依萊鉻紅B修飾電極的製備方法，所述的依萊鉻紅B溶液在裸的碳糊電極上聚合時，優選的掃描速度為100mV/s,循環掃描8圈。
如上所述的聚依萊鉻紅B修飾電極的製備方法，所述的裸的碳糊電極在依萊鉻紅B溶液中進行循環掃描後，採用二次蒸餾水淋洗其表面。如上所述的聚依萊鉻紅B修飾電極，該電極直接用於腎上腺素的電化學測定。本發明中的修飾電極是一種新型的電化學傳感器，可直接用於腎上腺素的快速電化學測定，具有快速、準確、靈敏、催化活性高等特點。本發明製成的新型修飾電極測定靈敏度和選擇性高，具有很好的穩定性和重現性；電極修飾層牢固，電極壽命長達6個月以上。


圖1是不同修飾電極的交流阻抗曲線，圖中(a)是裸的碳糊電極，(b)是聚依萊鉻紅B修飾電極。圖2是在不同電極在腎上腺素中的伏安特性循環曲線圖，圖中(a)是裸的碳糊電極，(b)是聚依萊鉻紅B修飾電極。圖3是不同濃度的腎上腺素在聚依萊鉻紅B修飾電極上的伏安特性循環曲線圖。圖4是圖3相應的氧化峰電流與濃度關係曲線。以下結合附圖和實施例對本發明的具體內容作進一步詳細地說明。
具體實施例方式以下給出本發明的具體實施例，需要說明的是本發明並不局限於以下具體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本發明的保護範圍。本發明所採用的儀器與試劑如下所述:CHI660A電化學工作站(上海辰華儀器公司)。三電極工作系統:工作電極——碳糊電極(CPE或聚依萊鉻紅B修飾電極);輔助電極——鉬絲電極；參比電極——Ag/AgCl電極。實驗數據和伏安圖均由計算機採集、處理和記錄。依萊鉻紅B (國藥集團化學試劑有限公司)；腎上腺素(瑞士 Fluka公司)；緩衝液為0.lmol/L pH7.0的磷酸鹽緩衝溶液，其他試劑都為分析純，本發明均用二次去離子水。實施例1:聚依萊鉻紅B修飾電極的製備將裸的碳糊電極置於依萊鉻紅B溶液中，以100mV/S的掃描速度，在_2.0V 2.0V電位範圍內循環掃描8圈，使得0.2mmol/L依萊鉻紅B溶液在裸的碳糊電極上聚合成聚依萊鉻紅B，再放入磷酸鹽緩衝溶液中，在-0.4V 0.8V的電位窗口中掃描循環伏安至穩定，取出電極用二次蒸餾水淋洗其表面，晾乾，製成聚依萊鉻紅B修飾電極。實施例2:聚依萊鉻紅B修飾電極的電化學表徵交流阻抗譜圖可以反映電極表面修飾過程中阻抗的變化信息，是研究修飾電極表面性能的有效方法。圖1為不同修飾電極在5.0mmol/L K3Fe (CN)6A4Fe (CN)6(Iil) 一0.lmol/L KCl溶液中的交流阻抗譜。與裸(曲線a)CPE相比，表面聚合有依萊鉻紅B (曲線b)的阻抗明顯減小，原因可能是吸附在電極表面的依萊鉻紅B膜加速了電子的傳遞。此即證明了修飾電極表面依萊鉻紅B分子的存在。實施例3:聚依萊鉻紅B修飾電極在腎上腺素電化學測定中的應用將上述聚依萊鉻紅B修飾電極直接用於腎上腺素的電化學測定，聚依萊鉻紅B修飾電極作為工作電極，Ag/AgCl電極作為參比電極，鉬絲電極作為輔助電極，組成三電極系統。圖2顯示了 5.0X10_5mol/L的腎上腺素在裸的碳糊電極(a)及聚依萊鉻紅B修飾電極(b)上的循環伏安圖。由圖2可見，腎上腺素在裸的碳糊電極上響應較弱，可逆性很差；在聚依萊鉻紅B修飾電極上，腎上腺素出現了一個氧化峰和一個還原峰，峰電位分別為
0.186V和一 0.228V。修飾前後電極上氧化峰電流提高了 11倍，表明聚依萊鉻紅B膜大大加速了電子傳遞的速率，聚依萊鉻紅B修飾電極對腎上腺素有較強的催化氧化作用，對腎上腺素測定的靈敏度明顯提高。利用聚依萊鉻紅B修飾電極對腎上腺素實現電化學檢測，其方法不但簡單易操作，還具有較寬的線性檢測範圍以及較低的檢出限等優點。用聚依萊鉻紅B修飾電極對5X 10_5mol/L腎上腺素溶液連續測定15次，峰電流幾乎沒發生變化，表明該修飾電極對腎上腺素的測定有很好的重現性。實施例4:不同濃度的腎上腺素在聚依萊鉻紅B修飾電極上的電化學測定採用腎上腺素的摩爾濃度為:1.07 X 10' 1.98 X 10'2.89 X 10'4.72 X 10'
6.54 X 10'8.36 X 10'1.02 X 10'1.29 X 10'1.56 X 10'1.84 X 10'2.20 X 10'
2.57X 10_5、3.02Χ ΙΟ—5』.48Χ ΙΟ—5、..02Χ ΙΟ—5、..57Χ IQ'S.39Χ 10_5、6.29Χ 10_5、
7.21 X 10'8.12Χ 10'9.49 X 10'1.09 X 10'1.27 X 10'1.45 X 10'1.63 X 10'
1.81Χ10'2.01Χ1(Γ4、2.27 X l(T4mol/L。圖3是不同濃度的腎上腺素在聚依萊鉻紅B修飾電極上的伏安特性循環曲線圖，圖4是圖3相應的氧化峰電流與濃度 關係曲線。從圖4可以看出，隨著腎上腺素濃度的增大，其氧化峰電流也增大。得到的腎上腺素的線性關係曲線-1p=0.1612C+0.6262 (r=0.9933)和-1p=0.0520c+6.307(r=0.9972)。
權利要求
1.種聚依萊鉻紅B修飾電極的製備方法，其特徵在於，該方法按照以下步驟進行: 首先，將裸的碳糊電極置於依萊鉻紅B溶液中，在-2.0V 2.0V電位範圍內循環掃描，使依萊鉻紅B在裸的碳糊電極上聚合成聚依萊鉻紅B，其次，將表面上聚合有聚依萊鉻紅B的電極放入磷酸鹽緩衝溶液中，在-0.4V 0.8V的電位窗口中循環伏安掃描至穩定，取出，晾乾，即製得聚依萊鉻紅B修飾電極。
2.權利要求1所述的聚依萊鉻紅B修飾電極的製備方法，其特徵在於，所述的依萊鉻紅B溶液的優選濃度為0.2mmol/L。
3.權利要求1所述的聚依萊鉻紅B修飾電極的製備方法，其特徵在於，所述的依萊鉻紅B溶液在裸的碳糊電極上聚合時，優選的掃描速度為100mV/S，循環掃描8圈。
4.權利要求1所述的聚依萊鉻紅B修飾電極的製備方法，其特徵在於，所述的裸的碳糊電極在依萊鉻紅B溶液中進行循環掃描後，採用二次蒸餾水淋洗其表面。
5.權利要求1至4中任意一項權利要求所述的聚依萊鉻紅B修飾電極，其特徵在於，該電極直接用於腎上腺素的電化學測定。
全文摘要
本發明提供一種聚依萊鉻紅B修飾電極的製備方法及應用，將裸的碳糊電極置於依萊鉻紅B溶液中，在-2.0V～2.0V電位範圍內進行循環掃描，再放入磷酸鹽緩衝溶液中，在-0.4V～0.8V的電位窗口中掃描循環伏安至穩定，即製成聚依萊鉻紅B修飾電極。本發明的聚依萊鉻紅B修飾電極作為一種新型的電化學傳感器，可直接用於腎上腺素的快速電化學測定，具有快速、準確、靈敏、催化活性高等特點。本發明製成的新型修飾電極測定靈敏度和選擇性高，具有很好的穩定性和重現性；電極修飾層牢固，電極壽命長達6個月以上。
文檔編號G01N27/30GK103091379SQ20131001460
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月15日 優先權日2013年1月15日
發明者周元臻, 張海豔, 劉婷 申請人:西安建築科技大學