過氧化氫的檢測方法
2023-10-23 21:26:07 4
專利名稱：過氧化氫的檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種新穎、簡便、快速、靈敏、穩定的過氧化氫檢測方法。
背景技術：
過氧化氫在臨床醫學和環境化學中是一種非常重要的活性中間體，其濃度的檢測在化學分析、生物分析、醫藥、臨床診斷、環境分析等領域有著重要的研究意義。目前測定過氧化氫的方法主要有極譜法、流動注射電導法、電分析法、螢光分析法、分光光度法以及化學發光等。其中電分析法由於簡單，快速，靈敏，價廉而得到廣泛地應用。過氧化氫一般是通過辣根過氧化物酶(HRP)催化過氧化氫在電極上反應產生電流響應來檢測的，但是一般來說，HRP作為識別分子很難在電極上直接得失電子，通常需要在HRP和電極之間使用電子媒介體來轉移電子，而且HRP不但價格較高，不容易長期保存，且容易失活從而導致活性降低，穩定性下降。
發明內容
為了解決現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種簡便的、快速、靈敏、穩定的過氧化氫檢測方法。由於HRP的電活性中心為Fe3+/Fe2+，本發明考慮直接用鐵的化合物來代替HRP檢測過氧化氫，但一般鐵的化合物對過氧化氫的檢測靈敏度不夠，由於納米材料具有大的比表面積，所以用納米級鐵的化合物來提高檢測的靈敏度。本發明用納米級的硫化亞鐵來代替HRP檢測過氧化氫。
完成上述發明任務的技術方案是，過氧化氫的檢測方法，步驟如下(1)、製備納米級硫化亞鐵先將硫酸亞鐵銨溶解於通氮除氧二次水中，再加入硫化物和表面活性劑的混合溶液，在超聲條件下混合，反應結束後離心洗滌沉澱，真空乾燥，即得到納米級硫化亞鐵樣品，其中硫化物和表面活性劑劑的摩爾比為1∶1，表面活性劑用量為0.014M)；所述的硫化物選自Na2S或硫代乙醯胺，推薦採用Na2S；所述的表面活性劑選自十二胺鹽酸鹽、聚乙二醇或十六烷基三甲基溴化銨，推薦採用十二胺鹽酸鹽。
(2)、檢測準備在已經預處理好的玻碳電極上依次滴塗硫化亞鐵納米粒子的懸濁液和聚合物膜，晾乾，老化；所述的聚合物膜選自聚乙烯醇、萘酚、交聯葡聚糖或客聚糖；(3)、過氧化氫的檢測在電解池裡連續加入過氧化氫，進行電化學檢測，記錄其安培響應，即可得到檢測結果。
本發明推薦以下更具體和更優化的方案過氧化氫的檢測方法各步驟的具體操作是，(1)、製備納米級硫化亞鐵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(0.39121g，0.04M)加25mL通氮除氧二次水，溶解後，加入十二胺鹽酸鹽(0.0776g，0.014M)完全溶解得溶液A；Na2S 9H2O(0.1201g，0.04M)，加10mL通氮除氧二次水溶解，再將十二胺鹽酸鹽(0.014M)溶解於15mL通氮除氧二次水，然後超聲下混合Na2S和十二胺鹽酸鹽的溶液，得到乳狀懸濁液B。超聲下，將A，B溶液先後加入氮氣氛保護的三頸燒瓶中，反應立即發生，溶液變黑，繼續超聲10min後離心，先後用除氧二次水，通氮無水乙醇，各三次洗滌沉澱，洗滌過程儘可能讓樣品少接觸空氣，最後用通氮丙酮洗滌一次，離心，傾倒清液，真空乾燥至樣品裂開成粉末樣。
(2)、檢測準備在去離子水中配製3mg/mL的納米級硫化亞鐵懸濁液和3％聚乙烯醇(乙醇和水的體積比為1∶1)，在已經預處理好的玻碳電極上依次滴塗2μL納米級硫化亞鐵懸濁液和2μL3％的聚乙烯醇，晾乾，老化；(3)、過氧化氫的檢測在CHI660電化學工作站上進行測定，飽和甘汞電極，鉑電極和納米級硫化亞鐵修飾玻碳電極分別作為參比電極，對電極和工作電極，通氮除氧，在工作電壓為-400mV下連續加入過氧化氫，記錄其安培響應。
本發明提供的過氧化氫檢測方法，用納米級的硫化亞鐵來代替HRP檢測過氧化氫，由於納米材料具有大的比表面積，所以提高了檢測的靈敏度，同時，達到了簡便、快速、靈敏、穩定的目的。更具體地說，本發明的效果有1.當選擇的絡和合劑為十二胺鹽酸鹽時，製備得到的納米級硫化亞鐵比用文獻報導的檸檬酸三鈉有更好的穩定性，基於此構建的過氧化氫生物傳感器具有更寬的檢測限、更高的靈敏度、更好的穩定性和重現性。
2.反應操作不需要調節pH，更加方便，反應迅速，產物電化學效應方面更有效。
3.實驗測得過氧化氫檢測的線性範圍為0.5～150M，檢測限為5.2 10-8M，和通過HRP來催化底物在電極上反應產生電流響應來檢測過氧化氫得到的結果相當，但穩定性更好，可用於臨床及環境化學中過氧化氫濃度的檢測。
圖1為本發明所用硫化亞鐵納米粒子的透射電鏡(TEM)圖；圖2為本發明製備的過氧化氫生物傳感器，即分別加入0.10，0.20，0.40，0.60and 0.70mM的過氧化氫(從下到上)，硫化亞鐵納米粒子修飾玻碳電極的循環伏安圖，掃速100mV/s，電解液0.1M pH 7.0的緩衝溶液。
具體實施例方式
實施例1，過氧化氫的檢測方法，(1)、製備納米級硫化亞鐵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(0.39121g，0.04M)加25mL通氮除氧二次水，溶解後，加入十二胺鹽酸鹽(0.0776g，0.014M)完全溶解得溶液A；Na2S 9H2O(0.1201g，0.04M)，加10mL通氮除氧二次水溶解，再將十二胺鹽酸鹽(0.014M)溶解於15mL通氮除氧二次水，然後超聲下混合Na2S和十二胺鹽酸鹽的溶液，得到乳狀懸濁液B。超聲下，將A，B溶液先後加入氮氣氛保護的三頸燒瓶中，反應立即發生，溶液變黑，繼續超聲10min後離心，先後用除氧二次水，通氮無水乙醇，各三次洗滌沉澱，洗滌過程儘可能讓樣品少接觸空氣，最後用通氮丙酮洗滌一次，離心，傾倒清液，真空乾燥至樣品裂開成粉末樣。
(2)、檢測準備在去離子水中配製3mg/mL的納米級硫化亞鐵懸濁液和3％聚乙烯醇(乙醇和水的體積比為1∶1)，在已經預處理好的玻碳電極上依次滴塗2μL納米級硫化亞鐵懸濁液和2μL3％的聚乙烯醇，晾乾，老化；(3)、過氧化氫的檢測在CHI 660電化學工作站上進行測定，飽和甘汞電極，鉑電極和納米級硫化亞鐵修飾玻碳電極分別作為參比電極，對電極和工作電極，通氮除氧，在工作電壓為-400mV下連續加入過氧化氫，記錄其安培響應。
權利要求
1.一種過氧化氫的檢測方法，步驟如下(1)、製備納米級硫化亞鐵先將硫酸亞鐵銨溶解於通氮除氧二次水中，再加入硫化物和表面活性劑的混合溶液，在超聲條件下混合，反應結束後離心洗滌沉澱，真空乾燥，即得到納米級硫化亞鐵樣品；其中硫化物和表面活性劑劑的摩爾比為1∶1，表面活性劑用量為0.014M；(2)、檢測準備在已經預處理好的玻碳電極上依次滴塗硫化亞鐵納米粒子的懸濁液和聚合物膜，晾乾，老化；(3)、過氧化氫的檢測在電解池裡連續加入過氧化氫，進行電化學檢測，記錄其安培響應，即可得到檢測結果。
2.按照權利要求1所述的過氧化氫的檢測方法，其特徵在於，所述的硫化物選自Na2S或硫代乙醯胺；所述的表面活性劑選自十二胺鹽酸鹽、聚乙二醇或十六烷基三甲基溴化銨；所述的聚合物膜選自聚乙烯醇、萘酚、交聯葡聚糖或客聚糖。
3.按照權利要求2所述的過氧化氫的檢測方法，其特徵在於，所述的硫化物採用Na2S；所述的表面活性劑採用十二胺鹽酸鹽。
4.按照權利要求1或2或3所述的過氧化氫的檢測方法，其特徵在於，各步驟的具體操作是，(1)、製備納米級硫化亞鐵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，0.39121g，0.04M加25mL通氮除氧二次水，溶解後，加入十二胺鹽酸鹽，0.0776g，0.014M，完全溶解得溶液A；Na2S9H2O，0.1201g，0.04M，加10mL通氮除氧二次水溶解，再將十二胺鹽酸鹽0.014M溶解於15mL通氮除氧二次水，然後超聲下混合Na2S和十二胺鹽酸鹽的溶液，得到乳狀懸濁液B；超聲下，將A，B溶液先後加入氮氣氛保護的三頸燒瓶中，反應立即發生，溶液變黑，繼續超聲10min後離心，先後用除氧二次水，通氮無水乙醇，各三次洗滌沉澱，洗滌過程儘可能讓樣品少接觸空氣，最後用通氮丙酮洗滌一次，離心，傾倒清液，真空乾燥至樣品裂開成粉末樣；(2)、檢測準備在去離子水中配製3mg/mL的納米級硫化亞鐵懸濁液和3％聚乙烯醇，乙醇和水的體積比為1∶1，在已經預處理好的玻碳電極上依次滴塗2μL納米級硫化亞鐵懸濁液和2μL3％的聚乙烯醇，晾乾，老化；(3)、過氧化氫的檢測在CHI660電化學工作站上進行測定，飽和甘汞電極，鉑電極和納米級硫化亞鐵修飾玻碳電極分別作為參比電極，對電極和工作電極，通氮除氧，在工作電壓為-400mV下連續加入過氧化氫，記錄其安培響應。
全文摘要
過氧化氫的檢測方法，步驟是(1)製備納米級硫化亞鐵先將硫酸亞鐵銨溶解於通氮除氧二次水中，再加入硫化物和表面活性劑的混合溶液，在超聲條件下混合，反應結束後離心洗滌沉澱，真空乾燥，即得到納米級硫化亞鐵樣品；其中硫化物和表面活性劑劑的摩爾比為1∶1，表面活性劑用量為0.014M；(2)檢測準備在玻碳電極上依次滴塗硫化亞鐵納米粒子的懸濁液和聚合物膜，晾乾，老化；(3)過氧化氫的檢測在電解池裡連續加入過氧化氫，進行電化學檢測，記錄其安培響應，即得到檢測結果。本發明用納米級的硫化亞鐵來代替HRP檢測過氧化氫，由於納米材料具有大的比表面積，所以提高了檢測的靈敏度，並達到了簡便、快速、靈敏、穩定的目的。
文檔編號G01N1/28GK101055264SQ20071002182
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月30日 優先權日2007年4月30日
發明者戴志暉, 包建春, 倪嘉 申請人:南京師範大學