CN103808787A - 一种谷胱甘肽传感器、其制备方法及在毛细管电泳安培检测中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种谷胱甘肽传感器、其制备方法及在毛细管电泳安培检测中的应用。将碳纤维微盘电极横截面打磨平滑，将打磨好的碳纤维微盘电极超声清洗，然后将碳纤维微盘电极洗净的横截面浸入到0.3mg/mL～0.7mg/mL的氧化石墨烯溶液中10～20s，晾干；将碳纤维微盘电极所沾的氧化石墨烯电还原，电沉积电位在恒电位-0.7～-1.2V，电还原时间150～370s，所得电极即为谷胱甘肽传感器。本发明传感器电极的线性范围宽，灵敏度高，响应速度快，多巴胺、肾上腺素、半胱氨酸等实际样品中可能存在的电活性物质对谷胱甘肽的测定没有干扰。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感器，特别是一种谷胱甘肽传感器、其制备方法及其在毛细管电泳安培测定谷胱甘肽滴眼液中谷胱甘肽含量的测定中的应用，属于电分析化学检测技术领域。
背景技术
化学修饰电极是在导体或者是半导体电极上进行各种修饰，从而赋予电极某种特殊的性质，可以对某些物质具有更灵敏的响应信号，克服了未修饰电极在测定时容易出现的过电位偏高、噪音太大等缺点，在分析化学领域尤其是在生物传感器的制备方面得到了广泛的应用。
常用的化学修饰电极有化学修饰碳糊微电极、金属和非金属的纳米颗粒修饰微电极，表面分子膜修饰微电极、粉末微电极、酶电极等。石墨烯修饰电极是将石墨烯以吸附、蘸涂等方式将石墨烯附着到电极表面上，从而改善原电极的性质，扩大电极的应用范围。石墨烯修饰电极具有便携、成本低、灵敏度高、稳定性良好等优点，由于石墨烯电学性能优异，导热性能良好，而且拥有较大的比表面积，所以石墨烯修饰电极具有广阔的应用前景。
谷胱甘肽是生物体和实际样品中极为重要的一种物质，近年来检测谷胱甘肽含量的文献已经很多，但是他们大多数应用的是金汞齐电极，该电极虽然对谷胱甘肽的选择性较好，但是汞有很大的毒性，所以不利于该电极的应用。
检测谷胱甘肽的方法很多，如分光光度法，荧光检测，化学发光法，电化学分析法等，而且这些方法都已被成功用于毛细管电泳检测谷胱甘肽。但这些检测限高、灵敏度不高。如：Weng Q F,Jin W R.Carbon fiber bundle–Au–Hg dual-electrode detection for capillaryelectrophoresis[J].Journal of Chromatography A,2002,971:217–223.该文献中谷胱甘肽的检测限为5.0×10-6mol/L。Wang W,Xin H,Shao H L,Jin W R.Determination of glutathione insingle human hepatocarcinoma cells by capillary electrophoresis with electrochemical detection[J].Journal of Chromatography B,2003,789:425–429.该文献中谷胱甘肽的检测限为1.7×10-6mol/L。Jin W R,Li X J,Gao N.Simultaneous Determination of Tryptophan and Glutathione inIndividual Rat Hep atocytes by Capillary Zone Electrophoresis with Electrochemical Detection at aCarbon Fiber Bundle-Au/Hg Dual Electrode[J].Anal.Chem.2003,75:3859-3864.该文献中谷胱甘肽的检测限为2.3×10-6mol/L。Wang A B,Zhang L,Zhang S,Fang Y Z.Determination of thiolsfollowing their separation by CZE with amperome-tric detection at a carbon electrode[J].Journalof Pharmaceutical and Biomedical Analysis,2000,23:429–436.该文献中谷胱甘肽的检测限为2.5×10-6mol/L。
发明内容
本发明的目的是提供一种谷胱甘肽传感器、其制备方法。本发明的另一个目的是提供该种谷胱甘肽传感器在毛细管电泳安培检测中的应用。
本发明采取的技术方案为：
一种谷胱甘肽传感器的制备方法，包括步骤如下：
（1）将碳纤维微盘电极横截面打磨平滑，将打磨好的碳纤维微盘电极超声清洗，然后将碳纤维微盘电极打磨的横截面，浸入到0.3mg/mL～0.7mg/mL的氧化石墨烯溶液中10s～20s，晾干；
（2）将碳纤维微盘电极所沾的氧化石墨烯电还原，电还原电位在恒电位-0.7～-1.2V，电还原时间150～370s，所得电极即为谷胱甘肽传感器。
所述的打磨优选金相砂纸打磨。
所述的超声清洗为分别在二次水、无水乙醇、二次水中各超声3-5min。
所述的电还原电位优选为-0.9V，所述的电还原时间的优选为200s。
上述方法制得的谷胱甘肽传感器。
所述的谷胱甘肽传感器作为检测器在毛细管电泳安培检测谷胱甘肽中的应用。
本发明制得的传感器表面有很多褶皱，这种结构增大了该修饰电极的比表面积，从而使催化活性点大量增加，促进了电子的转移速率，提高了谷胱甘肽响应的灵敏度（如图1）。实验结果显示本发明传感器电极对于谷胱甘肽在1.0×10-6～6.0×10-5mol/L内线性关系良好，其线性相关系数为0.9990。在最佳条件下，该电极对于谷胱甘肽的检测限为1.0×10-6mol/L，与其它谷胱甘肽的检测技术相比，其检测限较低。由此可见该电极的检测限低、灵敏度高，抗干扰能力强，将该电极作为毛细管电泳的检测器，实现了对谷胱甘肽滴眼液中谷胱甘肽的定性、定量检测。
实际样品中常含有一些电活性物质如肾上腺素（Ep）、多巴胺（DA）、抗坏血酸(AA)、半胱氨酸（L-Cys）、尿酸（UA）等，因此对包含这些可能存在的物质进行了干扰测定，配置含有谷胱甘肽（GSH）的Ep、DA、L-Cys、AA、UA的混合标准样品，对此混合样品进行同时检测，得到的电泳谱图（如图2），它们的迁移时间和峰电流大小与谷胱甘肽的迁移时间和峰电流大小不同，电泳峰可以和谷胱甘肽的电泳峰得到良好地分离，因此不会影响到谷胱甘肽的检测。
毛细管电泳电化学检测可用于谷胱甘肽滴眼液中谷胱甘肽的定量、定性测定，将谷胱甘肽滴眼液过滤、稀释、进样，三次标准加入法后得到了电泳谱图（如图3），由迁移时间和出峰的峰面积可以对谷胱甘肽滴眼液的谷胱甘肽进行定性和定量。通过计算可以得到谷胱甘肽滴眼液中谷胱甘肽的含量。毛细管在每次使用前都分别用0.1mol/L的NaOH溶液、二次水、25mmol/L的磷酸盐缓冲液各清洗30min。将高压电源的正极与毛细管的进样端一起插入盛有25mmol/L的磷酸盐缓冲液的进样池中，毛细管的出口端用石蜡固定在检测池上，工作电极固定在三维操作仪上，调节三维操作仪，在40×显微镜下使工作电极与分离毛细管的出口端对齐，进样池与高压电源的负极相连，高压电源与充满缓冲液的毛细管形成回路，构成毛细管区带电泳的分离系统。打开电化学分析仪，连接参比电极和对电极，盖上屏蔽箱，调节高压电源至16kV，待基线平稳后，调节高压电源至5kV，进样1.0μmol/L的谷胱甘肽标准样品10s，然后将高压电源调回至16kV，运行实验并记录电泳图。我们将谷胱甘肽滴眼液混合均匀，用0.22μm的过滤器过滤。取15.4μL的滤液溶于1.0mL磷酸盐缓冲溶液中，然后再稀释100倍，安装毛细管电泳系统，调节电化学分析仪的检测电位为0.8V，调节高压电源的分离电压为16kV，5kV下进样10s，在毛细管电泳中进行进行分离，运用该谷胱甘肽电极进行检测。运用标准加入法，通过计算得眼药水中谷胱甘肽的含量约为96.7%，计算得标准加入法测得的谷胱甘肽的回收率约为106.3%。得到的电泳谱图如图3。
本发明传感器电极的线性范围宽，灵敏度高，响应速度快，多巴胺、肾上腺素、半胱氨酸等实际样品中可能存在的电活性物质对谷胱甘肽的测定没有干扰。
附图说明
图1为本发明传感器电极的扫描电子显微镜图。
图2为本发明干扰物质混合样的电泳谱图。
图3为本发明中在毛细管电泳安培检测中运用标准加入法所得的电泳谱图。其中谷胱甘肽滴眼液稀释后的进样图为1，外加法三次所得电泳图分别为2、3、4。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明。
实施例1谷胱甘肽传感器的制备
在进行化学修饰之前，碳纤维电极的表面必须处理干净，具体方法是，将其在金相砂纸上仔细打磨，使电极表面平整，然后依次在二次水、乙醇、二次水中各超声5min，在室温下晾干。氧化石墨烯溶液每次试验前，先置于超声清洗仪中超声分散30min。为制取氧化石墨烯修饰碳纤维电极，我们将碳纤维电极的横截面浸于氧化石墨烯溶液中15s，要避免碳纤维电极浸入氧化石墨烯溶液中太深，以免使电极活性表面扩大。取出电极，室温下晾干。然后将晾干的氧化石墨烯修饰电极放入含有pH7.0的0.1mol/L的磷酸盐缓冲溶液中，在-0.9V电压下电沉积250s。取出后，用二次水冲洗干净，自然晾干，即制得了谷胱甘肽传感器.
实施例2
在进行化学修饰之前，碳纤维电极的表面必须处理干净，具体方法是，将其在金相砂纸上仔细打磨，使电极表面平整，然后依次在二次水、乙醇、二次水中各超声3min，在室温下晾干。氧化石墨烯溶液每次试验前，先置于超声清洗仪中超声分散30min。为制取氧化石墨烯修饰碳纤维电极，我们将碳纤维电极的横截面浸于氧化石墨烯溶液中20s，要避免碳纤维电极浸入氧化石墨烯溶液中太深，以免使电极活性表面扩大。取出电极，室温下晾干。然后将晾干的氧化石墨烯修饰电极放入含有pH7.0的0.1mol/L的磷酸盐缓冲溶液中，在-1.1V电压下电沉积200s。取出后，用二次水冲洗干净，自然晾干，即制得了谷胱甘肽传感器。
实施例3
在进行化学修饰之前，碳纤维电极的表面必须处理干净，具体方法是，将其在金相砂纸上仔细打磨，使电极表面平整，然后依次在二次水、乙醇、二次水中各超声3min，在室温下晾干。氧化石墨烯溶液每次试验前，先置于超声清洗仪中超声分散20min。为制取氧化石墨烯修饰碳纤维电极，我们将碳纤维电极的横截面浸于氧化石墨烯溶液中18s，要避免碳纤维电极浸入氧化石墨烯溶液中太深，以免使电极活性表面扩大。取出电极，室温下晾干。然后将晾干的氧化石墨烯修饰电极放入含有pH7.0的0.1mol/L的磷酸盐缓冲溶液中，在-0.8V电压下电沉积300s。取出后，用二次水冲洗干净，自然晾干，即制得了谷胱甘肽传感器。
Claims (5)
1.一种谷胱甘肽传感器的制备方法，其特征是，包括步骤如下：
（1）将碳纤维微盘电极横截面打磨平滑，将打磨好的碳纤维微盘电极超声清洗，然后将碳纤维微盘电极打磨的横截面浸入到0.3mg/mL～0.7mg/mL的氧化石墨烯溶液中10s～20s，晾干；
（2）将碳纤维微盘电极所沾的氧化石墨烯电还原，电还原电位在-0.7～-1.2V，电还原时间为150～370s，所得电极即为谷胱甘肽传感器。
2.根据权利要求1所述的一种谷胱甘肽传感器的制备方法，其特征是，所述的超声清洗为分别在二次水、无水乙醇、二次水中各超声3-5min。
3.根据权利要求1所述的一种谷胱甘肽传感器的制备方法，其特征是，所述的电还原电位选为-0.9V，电还原时间选为200s。
4.权利要求1所述的方法制得的谷胱甘肽传感器。
5.权利要求4所述的谷胱甘肽传感器作为检测器在毛细管电泳安培检测谷胱甘肽中的应用。
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|---|---|
| CN (1) | CN103808787A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105241942A (zh) * | 2015-09-06 | 2016-01-13 | 常州大学 | 一种基于毛细管电泳快速检测谷胱甘肽浓度的方法 |
| CN105628774A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-06-01 | 山东师范大学 | 一种毛细管电泳安培检测用石墨烯修饰电极及其制备方法 |
| CN106525947A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-03-22 | 广西师范学院 | 检测溶液中谷胱甘肽浓度的方法 |
| CN113189184A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-30 | 浙江大学 | 含有半胱氨酸的毛细管凝胶电泳样品缓冲液 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102914570A (zh) * | 2012-06-14 | 2013-02-06 | 青岛科技大学 | 基于纳米金和硫堇信号放大检测谷胱甘肽的方法 |
| CN103592279A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-02-19 | 四川大学 | 一种细菌胞内谷胱甘肽含量的测定方法 |
-
2014
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102914570A (zh) * | 2012-06-14 | 2013-02-06 | 青岛科技大学 | 基于纳米金和硫堇信号放大检测谷胱甘肽的方法 |
| CN103592279A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-02-19 | 四川大学 | 一种细菌胞内谷胱甘肽含量的测定方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| BAIQING YUAN等: "Electrochemical modification of graphene oxide bearing different types of oxygen functional species for the electro-catalytic oxidation of reduced glutathione", 《SENSORS AND ACTUATORS B: CHEMICAL》 * |
| 李玲君等: "毛细管电泳法检测果汁中的抗坏血酸", 《滨州学院学报》 * |
| 董树清: "毛细管电泳-安培检测联用技术的方法和应用研究", 《中国博士学位论文全文数据库》 * |
| 陈相: "生化分析中的毛细管电泳-安培检测联用技术研究", 《中国硕士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105241942A (zh) * | 2015-09-06 | 2016-01-13 | 常州大学 | 一种基于毛细管电泳快速检测谷胱甘肽浓度的方法 |
| CN105241942B (zh) * | 2015-09-06 | 2018-01-02 | 常州大学 | 一种基于毛细管电泳快速检测谷胱甘肽浓度的方法 |
| CN105628774A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-06-01 | 山东师范大学 | 一种毛细管电泳安培检测用石墨烯修饰电极及其制备方法 |
| CN105628774B (zh) * | 2016-01-12 | 2018-06-08 | 山东师范大学 | 一种毛细管电泳安培检测用石墨烯修饰电极及其制备方法 |
| CN106525947A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-03-22 | 广西师范学院 | 检测溶液中谷胱甘肽浓度的方法 |
| CN106525947B (zh) * | 2016-09-21 | 2019-01-11 | 广西师范学院 | 检测溶液中谷胱甘肽浓度的方法 |
| CN113189184A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-30 | 浙江大学 | 含有半胱氨酸的毛细管凝胶电泳样品缓冲液 |
| CN113189184B (zh) * | 2021-04-28 | 2022-09-09 | 浙江大学 | 含有半胱氨酸的毛细管凝胶电泳样品缓冲液 |
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