CN109164150A - 一种金纳米笼修饰电极的制备及检测芦丁含量的方法 - Google Patents

一种金纳米笼修饰电极的制备及检测芦丁含量的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109164150A
CN109164150A CN201811171161.1A CN201811171161A CN109164150A CN 109164150 A CN109164150 A CN 109164150A CN 201811171161 A CN201811171161 A CN 201811171161A CN 109164150 A CN109164150 A CN 109164150A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
rutin
cile
preparation
gold nanometer
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.)
Pending
Application number
CN201811171161.1A
Other languages
English (en)
Inventor
孙伟
刘娟
李小宝
翁文举
殷春晓
牛燕燕
李光九
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.)
Hainan Normal University
Original Assignee
Hainan Normal 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 Hainan Normal University filed Critical Hainan Normal University
Priority to CN201811171161.1A priority Critical patent/CN109164150A/zh
Publication of CN109164150A publication Critical patent/CN109164150A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • G01N27/28—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
    • 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

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 Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

本发明涉及一种金纳米笼修饰电极的制备及检测芦丁含量的方法。以六氟磷酸正己基吡啶为粘合剂和修饰剂，制备了离子液体修饰碳糊电极(CILE)。用直接滴涂法将金纳米笼固定在CILE表面制备了相应的修饰电极(AuNCs/CILE)。电极表面金纳米笼的存在极大地提高了电极的电化学性能。进一步用循环伏安法和示差脉冲伏安法电化学方法研究了芦丁在AuNCs/CILE上的电化学行为，求解了相关的电化学参数。在最佳实验条件下，芦丁的氧化峰电流与其浓度在4.0×10‑9~3.0×10‑5 mol/L和3.0×10‑5~7.0×10‑4 mol/L范围内呈现良好的线性关系，检出限为1.33×10‑9 mol/L(3σ)。将本方法应用于芦丁片样品的测定，样品加标回收试验中回收率可达94.00%~108.40%，结果令人满意。

Description

一种金纳米笼修饰电极的制备及检测芦丁含量的方法
技术领域
本发明属于化学修饰电极及药物电化学分析技术领域。具体涉及一种金纳米笼修饰电极的制备及检测芦丁含量的方法。
背景技术
离子液体修饰碳糊电极(CILE)是以离子液体为修饰剂和粘合剂的一种化学修饰碳糊电极，在电分析化学中得到了较多的应用。它具有电化学窗口宽、导电性好、具有一定催化能力等特点，被应用于测定多种电化学活性物质。
纳米金因为有很好的导电性和生物相容性，被用作生物样品的导电涂层或被用在医药学生物传感等方面。纳米尺寸的金纳米颗粒（AuNPs）的很多化学性质发生了改变，使其具有很好的活性。金纳米笼(AuNCs)是一种具有特殊笼结构的纳米材料，由于高催化活性和生物相容性被广泛用于电化学传感器的构建。
芦丁是一种存在于多种植物茎叶中的黄酮类化合物，是一些中草药和保健食品的有效成分，化学名为3',4',5,7-四羟基黄酮-3β-d-芸香糖甙，具有抗菌消炎、抗病毒等功效，医学上可以用于防治高血压、糖尿病、出血性紫癜等，也用作食品抗氧剂和色素。芦丁等黄酮类化合物含量的高低是判断中草药及相关产品质量的重要指标，芦丁含量的测定主要有分光光度法、高效液相色谱法和毛细管电泳法等。这些检测方法存在仪器昂贵、操作复杂、检测限高等缺点，无法满足实时、在线检测的要求。因此建立一种简便、快速、敏感和低成本的芦丁检测法就显得尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种金纳米笼修饰电极的制备及检测芦丁含量的方法。
本发明所采用的技术方案如下：
1、一种金纳米笼修饰电极的制备及检测芦丁含量的方法，包括以下步骤：
（1）制备离子液体修饰碳糊电极(CILE)；
（2）将金纳米笼均匀滴涂到步骤（1）得到的离子液体电极表面，自然晾干，即得金纳米笼修饰电极AuNCs/CILE；
2、根据权利书要求1所述的制备方法，其特征在于，其步骤（1）的具体方法为：将1.6 g石墨粉和0.8 g HPPF6混合，再加500 μL液体石蜡，用研钵研磨均匀后填入玻璃电极管(Φ=4mm)中并压实，插入铜线作为电极的导线，制得的电极即为基底电极(CILE)，使用前将电极表面在打磨纸上打磨成镜面；
3、根据权利书要求1所述的制备方法，其特征在于，所述（2）步骤中，滴涂金纳米笼要在避光条件下操作；
4、检测芦丁含量的方法，具有以下步骤：
（1）制备芦丁样品溶液；
（2）以AuNCs/CILE为工作电极，铂丝为对电极，银/氯化银为参比电极，通过示差脉冲伏安法检测芦丁的氧化峰电流值与其浓度的关系，建立标准曲线；
（3）对步骤（1）制备的样品溶液进行测定，进一步采用标准加入法将芦丁标准溶液加入到上述样品溶液中，测定回收率；
5、根据权利要求4所述的检测芦丁含量的方法，其特征在于，上述步骤（1）中样品溶液的配制方法为取一片芦丁片放在玛瑙研钵内仔细研磨，用乙醇定容至10 mL；
6、根据权利要求4所述的检测芦丁含量的方法，其特征在于，上述步骤（3）中所述的芦丁标准溶液的浓度为1.0×10-6 mol/L。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的所使用的金纳米笼具有特殊的结构形貌，其修饰电极制备方法简单，制备成本低，制备过程环保无污染，制备的电极电位窗口宽，导电性能好。将其用于芦丁含量的测定中具有灵敏度高、检测限低、稳定性好、重现性好以及抗干扰性强等特点。
附图说明
图1 不同修饰电极(a为CILE，b为AuNCs/CILE)在10.0 mmol/L [Fe(CN)6]3-/4-和0.1 mol/L KCl溶液中的电化学交流阻抗图(频率范围为104~1.0 Hz)。
图2 pH 2.0 PBS中1.0×10-6 mol/L芦丁在(a) CILE和(b) AuNCs/CILE上的循环伏安图，扫速为100 mV/s。
图3 1.0×10-6 mol/L的芦丁在AuNCs/CILE上的循环伏安图，扫速为100 mV/s，在不同pH值的缓冲溶液中(pH从a到f依次为2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0)。
图4 1.0×10-6 mol/L的芦丁在AuNCs/CILE上在不同扫速下(扫速从a到o依次为40, 80, 120, 160, 200, 240, 280, 350, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 mV/s)的循环伏安图。
图5 不同浓度芦丁在AuNCs/CILE上的示差脉冲伏安曲线(从a到n浓度依次为4.0×10-9, 1.0×10-8, 4.0×10-7, 6.0×10-7, 8.0×10-7, 2.0×10-6, 4.0×10-6, 8.0×10-6, 3.0×10-5, 5.0×10-5, 7.0×10-5, 3.0×10-4, 5.0×10-4, 7.0×10-4 mol/L)。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制于本发明的范围。
例1
电化学交流阻抗谱(EIS)
电化学阻抗谱是表征电极表面性能的有效方法，能提供电极界面导电能力变化的详细信息。在10.0 mmol/L [Fe(CN)6]3-/4-和0.1 mol/L KCl溶液中，采用电化学阻抗法分别对CILE和AuNCs/CILE表面电阻进行了研究（图1）。谱线a为CILE的阻抗谱，其电子传递电阻(Ret)为451 Ω，谱线b是AuNCs/CILE的阻抗谱，其电子传递电阻(Ret)为34 Ω，表明此时电极上具有较高的导电性，几乎不存在阻碍电子转移的物质，[Fe(CN)6]3-/4-电对非常容易到达电极表面发生氧化还原反应，这是由于高导电性的金纳米笼的存在加快了电子传递速率。
例2
芦丁在修饰电极表面的循环伏安曲线
在0.1 mol/L PBS(pH 2.0)中，研究了1.0×10-6 mol/L芦丁在不同修饰电极上的循环伏安曲线，结果如图2所示。在CILE上芦丁出现一对氧化还原峰(曲线a)，其Ipa = 0.594 μA，Ipc = -0.451 μA。在AuNCs/CILE上可观察到一对氧化还原峰(曲线b)，且电流响应明显增加，Ipa = 2.404 μA，Ipc = -1.150 μA，其氧化峰电流约为裸电极的4倍。
例3
pH 值对芦丁电化学行为的影响
考察了缓冲溶液pH值对芦丁电化学行为的影响，在pH 2.0~7.0范围内的循环伏安图如图3所示。缓冲溶液pH值的变化对芦丁的氧化还原峰电流和峰电位都有较大影响。随着pH值的增大，氧化还原峰电流逐渐降低，这表明芦丁的电极反应需要有质子参与。当缓冲液的pH= 2.0时，响应电流最大，因此选择pH 2.0的PBS作为支持电解质。氧化还原峰电位随着pH值的变化均发生负移，其式电位(E0')与pH值呈良好的线性关系，线性回归方程为E0'(V) = -0.057 pH + 0.68 (n=6, γ =0.999)，其斜率为57 mV/pH，与理论值59 mV/pH相近，表明芦丁的电极反应为等电子等质子参与的氧化还原过程。
例4
扫描速度对芦丁电化学行为的影响
考察了扫描速度对1.0×10-6 mol/L芦丁在AuNCs/CILE上电化学行为的影响，结果如图4所示。在40~1000 mV/s范围内，随着扫速的增加氧化还原峰电流逐渐增大，且峰电位差逐渐增加。氧化还原峰电流与扫速υ呈良好的线性关系，线性回归方程分别为Ipc (μA) = -36.17 υ (V/s) + 0.03 (n = 9, γ = 0.999)和Ipa (μA) = 51.13υ (V/s) + 0.33 (n =9, γ = 0.999)，这表明在该扫速范围内电极反应是吸附控制过程。考察了氧化还原峰电位与lnυ的线性关系，线性回归方程分别为Epc (V) = -0.0116lnυ + 0.537 (n = 9, γ =0.991)和Epa (V) = 0.0119lnυ + 0.572 (n = 9, γ = 0.996)。根据公式可计算出电子转移数(n)和电子传递系数(α)分别为2.2，0.506。
例5
工作曲线
在最佳实验条件下，用示差脉冲伏安法对不同浓度的芦丁进行了电化学检测，结果如图5所示。芦丁的氧化峰电流值随其浓度的增加而增大，氧化峰电流与芦丁的浓度在4.0×10-9~3.0×10-5 mol/L和3.0×10-5~7.0×10-4 mol/L的范围内呈良好的线性关系，线性回归方程分别为Ipa (μA) = 1.61 C (μmol/L) + 0.14 (n = 10, γ = 0.995)和Ipa (μA) =0.09 C (μmol/L) + 14.62 (n = 10, γ = 0.999)，检出限为1.33×10-9 mol/L (3σ)。
例6
芦丁含量的检测
将本方法应用于芦丁药物样品的测定，芦丁片购于山西云鹏制药有限公司(B080302)，每片芦丁片标示的含量为20 mg。芦丁样品按以下方法处理：取一片芦丁片放在玛瑙研钵内仔细研磨，用乙醇定容至10 mL，由标准曲线法求得所测样品中的芦丁含量，测定结果如表1所示。样品加标回收试验中回收率可达94.00%~108.40%，结果比较满意。
表芦丁片中芦丁的含量测定及回收率结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种金纳米笼修饰电极的制备及检测芦丁含量的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）制备离子液体修饰碳糊电极(CILE)；
（2）将金纳米笼均匀滴涂到步骤（1）得到的CILE表面，自然晾干即得金纳米笼修饰电极（AuNCs/CILE）。
2.根据权利书要求1所述的制备方法，其特征在于，其步骤（1）的具体方法为：将1.6 g石墨粉和0.8 g HPPF6混合，再加500 μL液体石蜡，用研钵研磨均匀后填入玻璃电极管(Φ=4mm)中并压实，插入铜线作为电极的导线，制得的电极即为离子液体修饰碳糊电极(CILE)，使用前将电极表面在打磨纸上打磨成镜面。
3.根据权利书要求1所述的制备方法，其特征在于，所述（2）步骤中，滴涂金纳米笼溶液要在避光条件下操作。
4.检测芦丁含量的方法，具有以下步骤：
（1）制备芦丁样品溶液；
（2）以AuNCs/CILE为工作电极，铂丝为对电极，银/氯化银为参比电极，通过示差脉冲伏安法检测芦丁的氧化峰电流值与其浓度的关系，建立标准曲线；
（3）对步骤（1）制备的样品溶液进行测定，进一步采用标准加入法将芦丁标准溶液加入到上述样品溶液中，测定回收率。
5.根据权利要求4所述的检测芦丁含量的方法，其特征在于，上述步骤（1）中样品溶液的配制方法为取一片芦丁片放在玛瑙研钵内仔细研磨，用乙醇定容至10 mL。
6.根据权利要求4所述的检测芦丁含量的方法，其特征在于，上述步骤（3）中所述的芦丁标准溶液的浓度为1.0×10-6 mol/L。
CN201811171161.1A 2018-10-09 2018-10-09 一种金纳米笼修饰电极的制备及检测芦丁含量的方法 Pending CN109164150A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811171161.1A CN109164150A (zh) 2018-10-09 2018-10-09 一种金纳米笼修饰电极的制备及检测芦丁含量的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811171161.1A CN109164150A (zh) 2018-10-09 2018-10-09 一种金纳米笼修饰电极的制备及检测芦丁含量的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109164150A true CN109164150A (zh) 2019-01-08

Family

ID=64877614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811171161.1A Pending CN109164150A (zh) 2018-10-09 2018-10-09 一种金纳米笼修饰电极的制备及检测芦丁含量的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109164150A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110398526A (zh) * 2019-07-02 2019-11-01 海南师范大学 一种金-海芋杆基多孔碳复合材料修饰电极的制备与芦丁的检测应用
CN110441362A (zh) * 2019-08-27 2019-11-12 济南大学 一种纳米NbN /石墨复合糊电极传感器的制备方法
CN110487860A (zh) * 2019-06-21 2019-11-22 海南师范大学 一种纳米金-海藻基生物质碳纳米复合材料的制备与芦丁检测的应用
CN114674889A (zh) * 2022-02-28 2022-06-28 宁夏医科大学 石墨烯量子点修饰纳米碳离子液体电极、其制备方法及芦丁检测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107389764A (zh) * 2017-07-31 2017-11-24 海南师范大学 一种黑磷烯修饰电极的制备及检测芦丁的方法
CN107505374A (zh) * 2017-06-29 2017-12-22 海南师范大学 检测独一味胶囊中木犀草素含量的方法及其采用的化学修饰电极和制备
CN107941879A (zh) * 2017-11-16 2018-04-20 海南师范大学 一种金纳米笼和肌红蛋白修饰电极的制备方法及其应用
CN108344788A (zh) * 2018-02-08 2018-07-31 南京邮电大学 一种基于金纳米笼的电化学生物传感器的制备方法及应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107505374A (zh) * 2017-06-29 2017-12-22 海南师范大学 检测独一味胶囊中木犀草素含量的方法及其采用的化学修饰电极和制备
CN107389764A (zh) * 2017-07-31 2017-11-24 海南师范大学 一种黑磷烯修饰电极的制备及检测芦丁的方法
CN107941879A (zh) * 2017-11-16 2018-04-20 海南师范大学 一种金纳米笼和肌红蛋白修饰电极的制备方法及其应用
CN108344788A (zh) * 2018-02-08 2018-07-31 南京邮电大学 一种基于金纳米笼的电化学生物传感器的制备方法及应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FENG GAO等: "Electrochemically reduced graphene modified carbon ionic liquid electrode for the sensitive sensing of rutin", 《THIN SOLID FILMS》 *
XIAOBAO LI等: "Gold Nanocage-Based Electrochemical Sensing Platform for Sensitive Detection of Luteolin", 《SENSORS》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110487860A (zh) * 2019-06-21 2019-11-22 海南师范大学 一种纳米金-海藻基生物质碳纳米复合材料的制备与芦丁检测的应用
CN110398526A (zh) * 2019-07-02 2019-11-01 海南师范大学 一种金-海芋杆基多孔碳复合材料修饰电极的制备与芦丁的检测应用
CN110398526B (zh) * 2019-07-02 2023-12-26 海南师范大学 一种金-海芋杆基多孔碳复合材料修饰电极的制备与芦丁的检测应用
CN110441362A (zh) * 2019-08-27 2019-11-12 济南大学 一种纳米NbN /石墨复合糊电极传感器的制备方法
CN114674889A (zh) * 2022-02-28 2022-06-28 宁夏医科大学 石墨烯量子点修饰纳米碳离子液体电极、其制备方法及芦丁检测方法
CN114674889B (zh) * 2022-02-28 2023-10-24 宁夏医科大学 石墨烯量子点修饰纳米碳离子液体电极及芦丁检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109164150A (zh) 一种金纳米笼修饰电极的制备及检测芦丁含量的方法
Chokkareddy et al. A lignin polymer nanocomposite based electrochemical sensor for the sensitive detection of chlorogenic acid in coffee samples
US10684249B2 (en) Contaminant detection device and method
Armstrong et al. Individual and simultaneous determination of lead, cadmium, and zinc by anodic stripping voltammetry at a bismuth bulk electrode
Sun et al. Electrochemical behavior and determination of rutin on a pyridinium-based ionic liquid modified carbon paste electrode
Gevaerd et al. Evaluation of antimony microparticles supported on biochar for application in the voltammetric determination of paraquat
Samoson et al. A nonenzymatic glucose sensor based on the excellent dispersion of a graphene oxide-poly (acrylic acid)-palladium nanoparticle-modified screen-printed carbon electrode
CN108519418B (zh) 纳米金-银-三维石墨烯复合材料修饰电极及其在黄芩素检测中的应用
Guha et al. Differential pulse anodic stripping voltammetric determination of Hg2+ at poly (Eriochrome Black T)-modified carbon paste electrode
Atta et al. Electrochemical sensing platform based on nano‐perovskite/glycine/carbon composite for amlodipine and ascorbic acid drugs
Zhou et al. A supersensitive sensor for rutin detection based on multi-walled carbon nanotubes and gold nanoparticles modified carbon paste electrodes
Hua et al. Electrochemical behavior of 5-fluorouracil on a glassy carbon electrode modified with bromothymol blue and multi-walled carbon nanotubes
Liu et al. Electrochemical oxidation of luteolin at a glassy carbon electrode and its application in pharmaceutical analysis
Taei et al. New modified multiwalled carbon nanotubes paste electrode for electrocatalytic oxidation and determination of warfarin in biological and pharmaceutical samples
Souza et al. Polymer modified carbon paste electrode as a sensitive sensor for the electrochemical determination of riboflavin and its application in pharmaceutical and biological samples
Kumar et al. Electrochemical determination of guanine and uric acid using NdFeO3 Nps modified graphite paste electrode
Machado et al. Electrochemical characterization of a carbon ceramic electrode modified with a Ru (II) arene complex and its application as voltammetric sensor for paracetamol
Zhang et al. Determination of glutathione based on NiPd nanoparticles mediated with acetaminophen
CN110006968A (zh) 基于快速扫描循环伏安技术检测汞离子的电化学生物传感器的制备方法及其应用
Chiwunze et al. A simple, efficient and ultrasensitive gold nanourchin based electrochemical sensor for the determination of an antimalarial drug: mefloquine
CN111122676B (zh) 一种基于铂-金-生物质炭纳米复合材料的电化学传感器的制备与槲皮素检测的应用
CN110031526A (zh) 一种基于K2Fe4O7电极的多巴胺无酶传感器、制备方法及其应用
CN114235935B (zh) 一种检测秦皮甲素和/或秦皮乙素的直接电化学法
Jadon et al. PANI/chitosan/ionic liquid/GCE sensor for the selective quantification of domperidone (DMP) and pantoprazole (PTZ)
CN110988069B (zh) 工作电极及制备方法和基于工作电极的传感器及检测方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190108

RJ01 Rejection of invention patent application after publication