CN107238651B - 一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法 - Google Patents

一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107238651B
CN107238651B CN201710518978.0A CN201710518978A CN107238651B CN 107238651 B CN107238651 B CN 107238651B CN 201710518978 A CN201710518978 A CN 201710518978A CN 107238651 B CN107238651 B CN 107238651B
Authority
CN
China
Prior art keywords
dopamine
electrochemical sensor
electrode
zeolite imidazole
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710518978.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107238651A (zh
Inventor
聂明
陆顺
雷丹
侯星宇
李文成
高张丹
孙慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest University
Original Assignee
Southwest University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest University filed Critical Southwest University
Priority to CN201710518978.0A priority Critical patent/CN107238651B/zh
Publication of CN107238651A publication Critical patent/CN107238651A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107238651B publication Critical patent/CN107238651B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G01N27/48—Systems using polarography, i.e. measuring changes in current under a slowly-varying voltage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/308—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells at least partially made of carbon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法，属于电化学生物传感器技术领域，主要包括电极材料的制备和传感器的制作两个过程，本发明分别使用硝酸锌与2‑甲基咪唑的甲醇溶液通过超声辅助下的溶剂热法制备出沸石咪唑类骨架材料（ZIF‑8），并把纳米晶材料修饰在玻碳电极表面构建基于沸石咪唑类骨架材料（ZIF‑8）的电化学传感器，实现了对多巴胺的高效检测，抗干扰能力强，灵敏度高，电极材料制备过程及修饰过程简单，性能稳定。

Description

一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法
技术领域
本发明涉及电化学技术领域，具体涉及一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法。
背景技术
随着电化学分析技术在生物医学、环境检测、大气污染等领域的研究也使得这项技术越来越受到重视，其中修饰电极技术在电化学分析中也扮演中重要的角色。为了构筑高效特异性的电化学传感器，各地的研究人员有目的的将功能性材料，如石墨烯、金属硫化物、金属碳化物和合金化合物等引入电极表面，赋予电极新的功能。
沸石咪唑类骨架材料（ZIF-8）是由无机金属和有机配体通过位点构筑而形成的结晶多孔材料。由于MOF材料具有较大的比表面积和发达的孔道结构，结构和功能可调节，在催化、吸附和分离等方面拥有很好的应用前景。
多巴胺属于儿茶酚胺类物质，是哺乳动物和人类中枢神经系统中一种非常重要的信息传递物质，它在神经系统、心血管系统，以及调节肾脏功能、荷尔蒙的分泌等方面有重要作用，机体缺乏多巴胺会导致一些重要疾病如精神分裂症。近年来，围绕着研发高灵敏高选择性检测多巴胺展开了许多便捷的分析方法，众多研究人员做了大量的工作，电化学、化学发光、高效液相色谱法、表面等离子体共振、表面增强拉曼以及荧光法等检测多巴胺的方法相继出现。在上述方法中，电化学法具有高选择性、高灵敏度、高稳定性等特点，尤其是微型电化学探针具有良好的生物相容性，能够进行活体在线分析，这使电化学分析法成为检测多巴胺的理想方法。
发明内容
为弥补上述方法的不足，本发明旨在制作一种简单有效的电化学传感器，实现对多巴胺的高效检测。以比表面积大的沸石咪唑类骨架材料滴涂到玻碳电极表面为工作电极，实现对多巴胺的高效检测。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法，包括下述步骤：
（1）电极材料的制备：分别将六水合硝酸锌和2-甲基咪唑溶于甲醇，在磁力搅拌器上搅拌10分钟，在超声波清洗机超声处理10分钟，在烘箱中60℃干燥处理12小时；
（2）将干燥处理后的沸石咪唑类骨架材料（ZIF-8）与乙醇混合，超声处理0.5小时，使用微量移液器取适量混合液滴加于玻碳电极表面，继续使用微量移液器取适量全氟磺酸质子膜溶液（Nafion），自然晾干，即可获得所需电化学传感器。
优选的，所述步骤（2）中干燥处理后的沸石咪唑类骨架材料（ZIF-8）与乙醇的用量分别为2mg和2mL。
优选的，所述步骤（2）中玻碳电极的直径为4mm。
优选的，所述步骤（2）中全氟磺酸质子膜溶液（Nafion）的用量为2μL。
优选的，所述步骤（2）中混合液的用量分别为2μL。
优选的，所述沸石咪唑类骨架材料（ZIF-8）的孔径为250-280nm。
采用本发明技术方案制备的一种检测多巴胺的电化学传感器，实现了对多巴胺的高效检测，抗干扰能力强，灵敏度高，电极材料制备过程及修饰过程简单，性能稳定。
附图说明
图1为本发明中在含有10μM多巴胺的磷酸盐缓冲溶液（pH=6.8的PBS）在裸玻碳电极（a）、沸石咪唑类骨架材料（ZIF-8）修饰玻碳电极（b）上的循环伏安图。
图2为最佳条件下（pH=6.8的PBS），多巴胺溶液的浓度-电流标准工作曲线图。
图3为最佳条件下（pH=6.8的PBS），加入不同浓度多巴胺溶液的浓度-电流曲线图。
图4为最佳条件下（pH=6.8的PBS），加入不同浓度的氯化钠、过氧化氢、抗坏血酸和多巴胺干扰物质的抗干扰能力结果示意图。
具体实施方式
现将本发明的具体实施例叙述于后。
实施例1
一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法，包括下述步骤：
（1）电极材料的制备：分别将六水合硝酸锌和2-甲基咪唑溶于甲醇，在磁力搅拌器上搅拌10分钟，在超声波清洗机超声处理10分钟，在烘箱中60℃干燥处理12小时；
（2）将干燥处理后的沸石咪唑类骨架材料（ZIF-8）与乙醇混合，超声处理0.5小时，使用微量移液器取适量混合液滴加于玻碳电极表面，继续使用微量移液器取适量全氟磺酸质子膜溶液（Nafion），自然晾干，即可获得所需电化学传感器。
将上述比表面积大的沸石咪唑类骨架材料滴涂到玻碳电极表面为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，铂片电极作为对电极，组成三电极系统；将三电极系统置于50mLpH为6.8的磷酸盐缓冲液（PBS）中，电位从-0.2到0.6V的电位范围内循环伏安扫描10圈以活化电极，当背景电流达到稳态后，选用循环伏安法，使用微量移液器向缓冲溶液中加入10μM多巴胺标准溶液，记录下电流-电位曲线，如图1所示，表明裸玻碳电极对多巴胺几乎没有电流响应，而本发明技术对多巴胺的电流响应明显增强，则说明该修饰电极对多巴胺有明显的催化氧化作用；在不同标准浓度多巴胺溶液中测得传感器对多巴胺的电流响应值（图2），在浓度为1.0到20μM范围内，得到电流与多巴胺浓度的线性关系曲线Ip=0.8714+2.2203*lg(c)，其线性相关系数R2=0.9987（图3）；在-0.1V的恒电位下，使用计时电流法，使用微量移液器向缓冲溶液中分别加入0.9% NaCl，1mM抗坏血酸（AA）和 1mM H2O2等干扰物，在 75 s左右处加入0.9% NaCl ，并未出现明显的电流响应，说明 0.9% NaCl 不会干扰传感器，在随后的25s内加入1mM H2O2，响应曲线仍保持之前趋势于稳定，再加入 1mM AA，响应电流曲线依然没有明显变化; 直至在160s 附近加入1mM多巴胺后，响应电流明显增加，如图4所示，表明本发明技术具有抗干扰能力强、性能稳定、制备简单等优点。

Claims (1)

1.一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
电极材料的制备：分别将六水合硝酸锌和2-甲基咪唑溶于甲醇，在磁力搅拌器上搅拌10分钟，在超声波清洗机超声处理10分钟，在烘箱中60℃干燥处理12小时；将干燥处理后的沸石咪唑类骨架材料ZIF-8与乙醇混合，超声处理0.5小时，使用微量移液器取适量混合液滴加于玻碳电极表面，继续使用微量移液器取适量全氟磺酸质子膜溶液Nafion，自然晾干，即可获得所需电化学传感器；
所述干燥处理后的沸石咪唑类骨架材料ZIF-8与乙醇的用量分别为2mg和2mL；所述玻碳电极的直径为4mm；所述全氟磺酸质子膜溶液Nafion的用量为2μL；所述混合液的用量分别为2μL；所述沸石咪唑类骨架材料ZIF-8的孔径为250-280nm。
CN201710518978.0A 2017-06-30 2017-06-30 一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法 Active CN107238651B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710518978.0A CN107238651B (zh) 2017-06-30 2017-06-30 一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710518978.0A CN107238651B (zh) 2017-06-30 2017-06-30 一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107238651A CN107238651A (zh) 2017-10-10
CN107238651B true CN107238651B (zh) 2020-07-07

Family

ID=59990764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710518978.0A Active CN107238651B (zh) 2017-06-30 2017-06-30 一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107238651B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108614018B (zh) * 2018-05-11 2021-04-20 安阳师范学院 氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料及其制备方法
CN108918623A (zh) * 2018-07-21 2018-11-30 海南师范大学 一种基于锌基金属有机骨架材料和纳米金复合材料的电化学酶传感器的制备方法和应用
CN113484392A (zh) * 2021-07-30 2021-10-08 桂林理工大学 一种基于Ti3C2Tx@UIO-66-NH2的电化学生物传感器及其检测方法
CN113777144A (zh) * 2021-11-09 2021-12-10 中国民航大学 用于胃液中多巴胺检测的电化学传感器及制备方法与应用
CN115201295B (zh) * 2022-07-13 2024-04-02 江汉大学 一种检测高倍甜味剂nhdc的化学修饰电极及制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105413635A (zh) * 2015-11-02 2016-03-23 江苏省海洋资源开发研究院(连云港) 一种核-壳结构金属有机骨架材料的制备方法
CN106518895A (zh) * 2016-09-12 2017-03-22 青岛大学 基于同时封装靶物质并合成具有氧化还原活性MOFs的制法
CN106694050A (zh) * 2016-12-29 2017-05-24 上海应用技术大学 一种核壳结构可见光催化剂的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105413635A (zh) * 2015-11-02 2016-03-23 江苏省海洋资源开发研究院(连云港) 一种核-壳结构金属有机骨架材料的制备方法
CN106518895A (zh) * 2016-09-12 2017-03-22 青岛大学 基于同时封装靶物质并合成具有氧化还原活性MOFs的制法
CN106694050A (zh) * 2016-12-29 2017-05-24 上海应用技术大学 一种核壳结构可见光催化剂的制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
[Zn(C3H3N2)(C3H2N2–N=N–C6H5)], a Mixed-Linker ZIF Containing a Photoswitchable Phenylazo Group;Stephan Bernt 等;《European Journal of Inorganic Chemistry》;20111026;第2011卷(第35期);全文 *
Exceptional chemical and thermal stability of zeolitic imidazolate frameworks;Kyo Sung Park 等;《PNAS》;20060705;第103卷(第27期);全文 *
Preparation of graphene nano-sheet bonded PDA/MOF microcapsules with immobilized glucose oxidase as a mimetic multi-enzyme system for electrochemical sensing of glucose;Yang Wang 等;《Journal of Materials Chemistry B》;20160418;第4卷;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107238651A (zh) 2017-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107238651B (zh) 一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法
Cao et al. An electrochemical sensor on the hierarchically porous Cu-BTC MOF platform for glyphosate determination
Pakapongpan et al. Highly selective electrochemical sensor for ascorbic acid based on a novel hybrid graphene-copper phthalocyanine-polyaniline nanocomposites
Miao et al. Direct electrocatalytic reduction of hydrogen peroxide based on Nafion and copper oxide nanoparticles modified Pt electrode
WO2018045824A1 (zh) 基于同时封装靶物质并合成具有氧化还原活性MOFs的制法
Liao et al. Development of a new electrochemical sensor for determination of Hg (II) based on Bis (indolyl) methane/Mesoporous carbon nanofiber/Nafion/glassy carbon electrode
Cao et al. Ultrathin nanosheet-assembled accordion-like Ni-MOF for hydrazine hydrate amperometric sensing
Salimi et al. Cobalt oxide nanostructure-modified glassy carbon electrode as a highly sensitive flow injection amperometric sensor for the picomolar detection of insulin
Zheng et al. N-doped carbon nanotube frameworks modified electrode for the selective sensing of hydroquinone and catechol
He et al. Engineering CuMOF in TiO2 nanochannels as flexible gas sensor for high-performance NO detection at room temperature
Oztekin et al. 1, 10-Phenanthroline modified glassy carbon electrode for voltammetric determination of cadmium (II) ions
Luo et al. A ZIF-8 derived nitrogen-doped porous carbon and nitrogen-doped graphene nanocomposite modified electrode for simultaneous determination of ascorbic acid, dopamine and uric acid
CN102147389B (zh) 一种基于辣根过氧化物酶-凹土纳米复合材料的细胞内过氧化氢的检测方法
CN111443117A (zh) 一种双手性β-CD@Cu-MOF纳米复合传感器的制备方法和应用
CN106525943A (zh) 一种表面蛋白压印自供能生物燃料电池传感器的构建方法及其应用
Sun et al. Silica‐Templated Metal Organic Framework‐Derived Hierarchically Porous Cobalt Oxide in Nitrogen‐Doped Carbon Nanomaterials for Electrochemical Glucose Sensing
CN103543195B (zh) 一种利用修饰的氧化石墨烯电极检测四环素的方法
Li et al. Effective immobilization of Ru (bpy) 32+ by functional composite phosphomolybdic acid anion on an electrode surface for solid-state electrochemiluminescene to sensitive determination of NADH
Liu et al. Preparation of per-hydroxylated pillar [5] arene decorated graphene and its electrochemical behavior
Li et al. Porphyrin-functionalized gold nanoparticles for selective electrochemical detection of peroxyacetic acid
Hu et al. A photo-renewable ZIF-8 photo-electrochemical sensor for the sensitive detection of sulfamethoxazole antibiotic
CN107132259B (zh) 一种基于掺杂石墨烯的胆固醇传感器及制备与应用
Zhang et al. A sensing platform based on Cu-MOF encapsulated Dawson-type polyoxometalate crystal material for electrochemical detection of xanthine
CN104316580B (zh) 一种纳米金酶传感器检测水中亚硝酸盐的方法
Wang et al. Hourglass shaped polyoxometalate-based materials as electrochemical sensors for the detection of trace Cr (VI) in a wide pH range

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant