CN107340324A - 采用胺基化柱[5]芳烃‑还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测l‑酪氨酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过胺基化柱[5]芳烃‑还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测L‑酪氨酸的办法。目前检测氨基酸主要通过高效液相色谱，气相色谱，质谱，荧光检测等方法，导致成本高、耗时长、灵敏度不高等问题，本发明提供了一种胺基化柱[5]芳烃‑还原石墨烯复合材料用于作为玻碳电极的修饰剂，得到了复合材料修饰的玻碳电极，用于对L‑酪氨酸的检测。该方法解决了传统检测手段耗时长、成本高、灵敏度低的缺点。

Description

采用胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极 检测L-酪氨酸的方法
技术领域
本发明涉及纳米材料、电化学技术领域，具体涉及一种采用胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测L-酪氨酸的方法。
背景技术
一些可氧化的氨基酸如L-酪氨酸在许多生物化学过程中起重要作用。L-酪氨酸是哺乳动物中枢神经系统中多巴胺、甲状腺素和神经递质的前体。L-酪氨酸的缺乏可能导致白化病和碱性磷酸酶，而培养基中的高L-酪氨酸浓度导致姐妹染色单体交换增加。因此，需要简单快速的方法来满足在许多领域如食品加工、生物化学、药物和临床分析中L-酪氨酸测定的巨大需求。
近年来，电化学检测电活性化合物由于其简单，低成本和高灵敏度引起了广泛关注。通过不同分子功能化后可以得到对不同氨基酸具有特异性检测的修饰电极。该类方法相比传统的仪器分析方法更为简单，价格低廉，快速方便。本发明中使用一种以胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测水中L-酪氨酸的方法，得到了良好的使用结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种以胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料(AP5-RGO)修饰玻碳电极用于定量检测水中L-酪氨酸的新方法。本发明中的胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极制备方法简单，使用方便，检测限低。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
采用胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测L-酪氨酸的方法，包括以下步骤：
1)以胺基化柱[5]芳烃(AP5)作为功能化试剂制备胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料(AP5-RGO)：向氧化石墨烯溶液中加入AP5溶液，在搅拌条件下向混合液中加入水合肼和氨水后反应，搅拌，离心分离，得到胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料(AP5-RGO)；
2)AP5-RGO复合材料修饰电极的制备：将AP5-RGO复合材料超声分散于蒸馏水中，滴于玻碳电极表面，在真空干燥器中干燥；
3)胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极对L-酪氨酸的检测：采用修饰后的玻碳电极作为工作电极，铂电极作为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，测定L-酪氨酸的PBS溶液的循环伏安曲线及DPV图。
其中，所述氧化石墨烯溶液浓度为2.0mg/mL。所述AP5溶液浓度为2.0mg/mL。所述氨水的浓度为22％-25％。
步骤1)中，所述氧化石墨烯溶液与AP5溶液、水合肼溶液、氨水溶液的体积比为100:100:1:3。
步骤1)中，加入AP5溶液后搅拌10min，加入水合肼和氨水后搅拌5min。
步骤1)中的反应的温度为80℃，反应时间为12h。
步骤2)中，滴加的AP5-RGO复合材料溶液的浓度为1mg/mL。
本发明在步骤3)中PBS溶液浓度为0.1M，pH＝6.8时，修饰电极对L-酪氨酸的最低检测浓度为0.75μM。
本发明中AP5-RGO复合材料修饰电极对L-酪氨酸的识别机理在于一方面还原石墨烯增加了导电性，另一方面胺基化柱[5]芳烃对L-酪氨酸有富集作用，使得电极表面L-酪氨酸的浓度增加，进而导致了电化学信号的增强。
本发明公开了一种通过胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测L-酪氨酸的办法。目前检测氨基酸主要通过高效液相色谱，气相色谱，质谱，荧光检测等方法，导致成本高、耗时长、灵敏度不高等问题，本发明提供了一种胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料用于作为玻碳电极的修饰剂，得到了复合材料修饰的玻碳电极，用于对L-酪氨酸的检测。该方法解决了传统检测手段耗时长、成本高、灵敏度低的缺点。本发明制备AP5-RGO 复合材料时以胺基化柱[5]芳烃为功能化试剂，该试剂对L-酪氨酸有富集作用，增强了玻碳电极对L-酪氨酸的响应灵敏度。
附图说明
图1：胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料与还原石墨烯的紫外可见光谱表征图谱。
图2：玻碳电极(GCE)、还原石墨烯修饰的玻碳电极(RGO/GCE)、胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料(AP5-RGO)修饰电极检测1mM L-酪氨酸的循环伏安图。
图3：胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料(AP5-RGO)修饰电极检测不同浓度L-酪氨酸的DPV图。
图4：峰电流与浓度关系的线性拟合图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
(1)胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料(AP5-RGO)的制备：向2.0mL氧化石墨烯溶液(氧化石墨烯溶液浓度为2.0mg/mL)中加入2.0mL AP5溶液(AP5溶液浓度为2.0mg/mL)，搅拌10min后向混合液中加入20μL水合肼和60μL氨水(氨水的浓度为22％-25％)后在80℃下反应12h，1000rpm离心10min分离。
(2)AP5-RGO复合材料修饰电极的制备：取AP5-RGO复合材料(AP5-RGO复合材料的浓度为1.0mg/mL)1.0mg超声分散于1.0mL蒸馏水中，取8μL分散液滴于3mm玻碳电极表面，在真空干燥器中干燥。
(3)AP5-RGO复合材料修饰的玻碳电极对L-酪氨酸的循环伏安检测：修饰后的玻碳电极作工作电极，铂电极作指示电极，饱和甘汞电极作参比电极构成三电极体系，使用CHI660E 电化学工作站测定1mM L-酪氨酸的PBS溶液(PBS溶液浓度为0.1M，pH＝6.8)的循环伏安图，扫速为100mV/s。
(4)AP5-RGO复合材料修饰的玻碳电极对L-酪氨酸的DPV检测：修饰后的玻碳电极作工作电极，铂电极作指示电极，饱和甘汞电极作参比电极构成三电极体系，使用CHI660E电化学工作站测定浓度分别为0.75μM、1μM、2μM、4μM、8μM、12μM、16μM、20μM L-酪氨酸的PBS溶液(PBS溶液浓度为0.1M，pH＝6.8)的DPV图，扫速为100mV/s。
在步骤PBS溶液浓度为0.1M，pH＝6.8时，修饰电极对L-酪氨酸的最低检测浓度为0.75 μM。本发明操作过程简单，使用方便，对水体系中L-酪氨酸有着很好的定量识别作用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.采用胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测L-酪氨酸的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)以胺基化柱[5]芳烃(AP5)作为功能化试剂制备胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料(AP5-RGO)：向氧化石墨烯溶液中加入AP5溶液，在搅拌条件下向混合液中加入水合肼和氨水后反应，搅拌，离心分离，得到胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料(AP5-RGO)；
2)AP5-RGO复合材料修饰电极的制备：将AP5-RGO复合材料超声分散于蒸馏水中，滴于玻碳电极表面，在真空干燥器中干燥；
3)胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极对L-酪氨酸的检测：采用修饰后的玻碳电极作为工作电极，铂电极作为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，测定L-酪氨酸的PBS溶液的循环伏安曲线及DPV图。
2.根据权利要求1所述的采用胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测L-酪氨酸的方法，其特征在于：所述氧化石墨烯溶液浓度为2.0mg/mL。
3.根据权利要求1所述的采用胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测L-酪氨酸的方法，其特征在于：所述AP5溶液浓度为2.0mg/mL。
4.根据权利要求1所述的采用胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测L-酪氨酸的方法，其特征在于：所述氨水的浓度为22％-25％。
5.根据权利要求1所述的采用胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测L-酪氨酸的方法，其特征在于：步骤1)中，所述氧化石墨烯溶液与AP5溶液、水合肼溶液、氨水溶液的体积比为100:100:1:3。
6.根据权利要求1所述的采用胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测L-酪氨酸的方法，其特征在于：步骤1)中，加入AP5溶液后搅拌10min，加入水合肼和氨水后搅拌5min。
7.根据权利要求1所述的采用胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测L-酪氨酸的方法，其特征在于：步骤1)中的反应的温度为80℃，反应时间为12h。
8.根据权利要求1所述的采用胺基化柱[5]芳烃-还原石墨烯复合材料修饰的玻碳电极检测L-酪氨酸的方法，其特征在于：步骤2)中，滴加的AP5-RGO复合材料溶液的浓度为1mg/mL。
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