CN107367534A - 一种中性红‑金复合材料修饰电极检测半胱氨酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中性红‑金复合材料修饰电极检测半胱氨酸的方法。将中性红和氯金酸混合溶液滴涂于玻碳电极表面，自然干燥后在玻碳电极表面形成一层薄膜，制得中性红‑金复合材料修饰玻碳电极。在PBS（pH=7）的缓冲溶液中，用差分脉冲伏安法，以中性红‑金复合材料修饰电极对半胱氨酸检测，电极的还原峰电流减小的程度与半胱氨酸的浓度在一定范围内呈线性关系。线性范围为5×10‑6~1×10‑4mol/L，r=0.998，检出限是2×10‑6mol/L。本发明方法中，修饰电极制备过程简单，成本低，对检测半胱氨酸有良好的应用前景。

Description

一种中性红-金复合材料修饰电极检测半胱氨酸的方法
技术领域
本发明属于电化学分析检测技术领域，特别涉及一种中性红-金复合材料修饰电极检测半胱氨酸的方法。
背景技术
半胱氨酸是一种常见的氨基酸，是构成蛋白质的基本物质，它参与很多生理过程。医学研究表明，半胱氨酸含量的变化与许多疾病有着重要的关联，如肝损伤、皮肤损伤等，可以作为这些疾病诊断的依据。因此，实时、准确、快速、高选择性地检测血样以及细胞中的半胱氨酸的含量，对于众多疾病的诊断具有十分重要的意义。目前常用的半胱氨酸检测方法有很多，如高效液相色谱法、毛细管电泳法。上述主要的仪器检测法的优点是选择性高，但需要复杂的前处理，且成本昂贵。
电化学检测方法具有灵敏度高、所需设备简单、检测成本低等突出优点而被认为是半胱氨酸的检测最具有潜力的方法之一。修饰电极作为电化学检测中的信号接收器，其表面具有大量的电活性功能团而使电化学电流响应信号增大，增强检测灵敏度。纳米颗粒表面的键态和电子态与内部的差别，使纳米材料修饰电极增添了表面活性位置，使其具备优良的化学反应活性和选择性。金纳米粒子具有较大的比表面积、良好的导电性、显著降低过电势和提高反应的可逆性等优点，其广泛应用于修饰电极。
发明内容
本发明的目的是提供一种中性红-金复合材料修饰电极检测半胱氨酸的方法。
本发明的原理和思路：将中性红和氯金酸混合溶液滴涂于玻碳电极表面，自然干燥后在电极表面形成一层薄膜，制得中性红-金复合材料修饰玻碳电极。在PBS（pH = 7）缓冲溶液中，用中性红-金复合材料修饰电极、金电极和甘汞电极组成三电极体系对半胱氨酸进行分析测定。
具体步骤为：
(1)将玻碳电极用氧化铝粉末打磨成镜面，依次用1:1 HNO3、1:1 CH3CH2OH和H2O超声清洗15分钟，取出洗净后，放入10 mL铁***溶液中，接通三电极***，在-0.4~0.6 V进行循环伏安扫描，对玻碳电极进行活化处理，直至循环伏安曲线稳定，峰电位差小于90mV，获得活化玻碳电极清洗干净后浸入二次水中备用。
(2)将金电极用氧化铝粉末打磨成镜面，然后依次用1:1 HNO3、1:1 CH3CH2OH和H2O超声清洗15分钟，取出洗净后，放入10 mL浓度为1 mol/L的硫酸溶液中，接通三电极***，在-0.4~0.6 V进行循环伏安扫描，对金电极进行活化处理，直至循环伏安曲线稳定，获得活化金电极。
(3)在10 mL小烧杯内加入800 μL浓度为1 mmol/L的中性红溶液、200 μL 质量百分比浓度为1%的HAuCl4溶液和1000 μL蒸馏水，混匀制得混合液，用移液枪移取30 μL混合液直接滴涂在步骤(1)获得的玻碳电极上，用干净的大烧杯盖住，直到玻碳电极表面干燥成膜，制得中性红-金复合材料修饰玻碳电极。
(4)将步骤(3)制得的中性红-金复合材料修饰玻碳电极作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，步骤(2)得到的活化金电极作为辅助电极，组成三电极体系；将三电极体系置于pH=7的PBS缓冲溶液中，选择差分脉冲伏安法，实验参数设置初始电位为0.5 V，终止电位为-0.8 V，溶出控制设置溶出法启用，沉积电位为0.5 V，沉积时间为30 s，静置电位为0.5 V；向PBS缓冲溶液中加入半胱氨酸溶液，进行测定，即实现中性红-金复合材料修饰电极检测半胱氨酸。
本发明方法，修饰电极制备过程简单，成本低，对检测半胱氨酸具有良好的应用前景，且在0.1 V位置附近出现呈线性关系的还原峰，线性范围为5×10-6 ~1×10-4 mol/L，r=0.998，检出限是2×10-6 mol/L。
附图说明
图1为本发明实施例中制得的中性红-金复合材料修饰玻碳电极和使用的裸玻碳电极的电化学行为图，其中 a为前者的电化学行为图，b为后者的电化学行为图。
图2为本发明实施例中制得的中性红-金复合材料修饰玻碳电极对半胱氨酸的差分脉冲线性响应图。
图3为本发明实施例中制得的中性红-金复合材料修饰玻碳电极对半胱氨酸的差分脉冲线性图。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例：
(1)将玻碳电极用氧化铝粉末打磨成镜面，依次用1:1 HNO3、1:1 CH3CH2OH和H2O超声清洗15分钟，取出洗净后，放入10 mL铁***溶液中，接通三电极***，在-0.4~0.6 V进行循环伏安扫描，对玻碳电极进行活化处理，直至循环伏安曲线稳定，峰电位差小于90mV，获得活化玻碳电极清洗干净后浸入二次水中备用。
(2)将金电极用氧化铝粉末打磨成镜面，然后依次用1:1 HNO3、1:1 CH3CH2OH和H2O超声清洗15分钟，取出洗净后，放入10 mL浓度为1 mol/L的硫酸溶液中，接通三电极***，在-0.4~0.6 V进行循环伏安扫描，对金电极进行活化处理，直至循环伏安曲线稳定，获得活化金电极。
(3)在10 mL小烧杯内加入800 μL浓度为1 mmol/L的中性红溶液、200 μL 质量百分比浓度为1%的HAuCl4溶液和1000 μL蒸馏水，混匀制得混合液，用移液枪移取30 μL混合液直接滴涂在步骤(1)获得的玻碳电极上，用干净的大烧杯盖住，直到玻碳电极表面干燥成膜，制得中性红-金复合材料修饰玻碳电极。
(4)将步骤(3)制得的中性红-金复合材料修饰玻碳电极作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，步骤(2)得到的活化金电极作为辅助电极，组成三电极体系；将三电极体系置于pH=7的PBS缓冲溶液中，选择差分脉冲伏安法，实验参数设置初始电位为0.5 V，终止电位为-0.8 V，溶出控制设置溶出法启用，沉积电位为0.5 V，沉积时间为30 s，静置电位为0.5 V；向PBS缓冲溶液中分别加入浓度为0、0.5×10-5 mol/L、1×10-5 mol/L、2×10-5 mol/L、3×10-5 mol/L、4×10-5 mol/L、5×10-5 mol/L、6×10-5 mol/L、7×10-5 mol/L、8×10-5 mol/L、9×10-5 mol/L和10×10-5 mol/L的半胱氨酸溶液，进行测定，得到结果如图2，在0.1 V位置附近出现呈线性关系的还原峰，如图3，线性范围为5×10-6 ~1×10-4 mol/L，r=0.998，检出限是2×10-6 mol/L，即实现中性红-金复合材料修饰电极检测半胱氨酸。

Claims (1)

1.一种中性红-金复合材料修饰电极检测半胱氨酸的方法，具体步骤为：
(1)将玻碳电极用氧化铝粉末打磨成镜面，依次用1:1 HNO3、1:1 CH3CH2OH和H2O超声清洗15分钟，取出洗净后，放入10 mL铁***溶液中，接通三电极***，在-0.4~0.6 V进行循环伏安扫描，对玻碳电极进行活化处理，直至循环伏安曲线稳定，峰电位差小于90mV，获得活化玻碳电极清洗干净后浸入二次水中备用；
(2)将金电极用氧化铝粉末打磨成镜面，然后依次用1:1 HNO3、1:1 CH3CH2OH和H2O超声清洗15分钟，取出洗净后，放入10 mL浓度为1 mol/L的硫酸溶液中，接通三电极***，在-0.4~0.6 V进行循环伏安扫描，对金电极进行活化处理，直至循环伏安曲线稳定，获得活化金电极；
(3)在10 mL小烧杯内加入800 μL浓度为1 mmol/L的中性红溶液、200 μL 质量百分比浓度为1%的HAuCl4溶液和1000 μL蒸馏水，混匀制得混合液，用移液枪移取30 μL混合液直接滴涂在步骤(1)获得的玻碳电极上，用干净的大烧杯盖住，直到玻碳电极表面干燥成膜，制得中性红-金复合材料修饰玻碳电极；
(4)将步骤(3)制得的中性红-金复合材料修饰玻碳电极作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，步骤(2)得到的活化金电极作为辅助电极，组成三电极体系；将三电极体系置于pH=7的PBS缓冲溶液中，选择差分脉冲伏安法，实验参数设置初始电位为0.5 V，终止电位为-0.8 V，溶出控制设置溶出法启用，沉积电位为0.5 V，沉积时间为30 s，静置电位为0.5 V；向PBS缓冲溶液中加入半胱氨酸溶液，进行测定，即实现中性红-金复合材料修饰电极检测半胱氨酸。
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