CN109187690A - 一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法及应用 - Google Patents

一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法及应用，首先把石墨粉制备成氧化石墨烯，其次采用一种绿色还原剂及分散剂的聚苯乙烯磺酸钠还原石墨烯，同时引入金属纳米铂粒子，得到GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料；将该材料滴加到经过处理的玻碳电极表面，在红外干燥箱内烘干，得到GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器，该传感器可用于测定酪氨酸和色氨酸，并可在干扰物质5‑羟基色氨酸存在下同时测定酪氨酸和色氨酸。本发明还提供了该电化学传感器的电化学测量条件等。本发明制作方法简单，所得传感器具有选择性好，灵敏度高等优点，可用于药品、食品中酪氨酸或色氨酸含量的测定或酪氨酸和色氨酸含量的同时测定，是一种理想的快速测定酪氨酸及色氨酸的电化学传感器。

Description

一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及电分析化学领域，尤其涉及一种电化学传感器的研制及其应用，具体是一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法及应用。
背景技术
酪氨酸(Tyr)分子式为C9H11NO3，白色至灰白色粉末。它是一种含有酚羟基的芳香族极性α-氨基酸，是人体的非必需氨基酸，是20种用来合成蛋白质的蛋白氨基酸之一。色氨酸(Trp)分子式为C11H12N2O2，白色至黄色晶体或结晶粉末，对于人和动物来说，是不可缺少的成分，它在生命活动、新陈代谢中起着重要作用。
利用电化学方法分别测定酪氨酸(Tyr)和色氨酸(Trp)的研究已有报道，但是由于两者的氧化峰电位十分接近而难以进行同时检测。并且由于色氨酸(Trp)和5-羟基色氨酸的性质比较接近，两者共存时也难以进行选择性地测定。
石墨烯具有独特的结构，优异的性能。肼做石墨烯的还原剂时，对人体有危害且污染环境。聚苯乙烯磺酸钠(PSS)是一种具有独特作用的水溶性聚合物，PSS具有良好的水溶性、生物相容性，它是一种绿色还原剂，同时也是还原氧化石墨烯(GO)的稳定剂，它能增加石墨烯的溶解性。纳米铂颗粒具有独特的纳米结构和良好的生物相容性，金属纳米粒子引入石墨烯复合材料中，其比表面积会进一步得到提高，由于各组分的协同作用，可以构筑优异性能的电化学传感器。
本发明提供一种制备石墨烯(GR)/聚苯乙烯磺酸钠(PSS)/纳米铂(Pt)复合修饰电极材料的方法，目的是制备出成本低，绿色无污染，快速，灵敏度高，稳定性佳的复合修饰电极，该电极能在干扰物质5-羟基色氨酸存在下同时测定酪氨酸及色氨酸。
发明内容
为解决利用电化学方法难以同时测定酪氨酸(Tyr)和色氨酸(Trp)的问题，本发明提供一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法及应用，首先制备出石墨烯(GR)/聚苯乙烯磺酸钠(PSS)/纳米铂(Pt)复合修饰电极材料，将该材料涂敷在经过处理的玻碳电极(GCE)表面，得到GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器，该传感器灵敏度高，稳定性佳，制作成本低，绿色无污染，制作快速，能在干扰物质5-羟基色氨酸存在下同时测定酪氨酸及色氨酸。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法，主要包括以下步骤：
(1)氧化石墨烯的制备：称取1～3g石墨粉加入到35～100mL冰浴的浓H2SO4中，搅拌30～60min，得到溶液A；称取6～16g KMnO4粉末，缓慢加入到上述溶液A中至溶液变成绿色，得到溶液B；将溶液B移至35～40℃的恒温水浴锅内，搅拌12～17h，水浴锅内得到粘稠黄褐色的物料C；搅拌下，往物料C中缓慢滴加水稀释，每次滴加69mL水，共滴加5～8次，搅拌2～4h，得到物料D；量取15～30mL质量分数为30％的H2O2加入物料D，搅拌1～2h后得到金黄色有金黄片状物的物料E，(除过量KMnO4，变金黄，有金黄片状)；将物料E离心，离心所得沉淀物先用5％稀HCl清洗三次，再用去离子水清洗至中性，然后放入真空干燥烘箱中烘20～24h，温度50～60℃，研磨成粉即得氧化石墨烯粉末(GO)；
(2)GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料的制备：称取步骤(1)制得的氧化石墨烯粉末10～30mg，加入20～30mL二次蒸馏水中，超声分散1～2小时，制备0.5～1mg/mL的氧化石墨烯分散液，将该分散液倒入三口烧瓶中，加入100～300mg聚苯乙烯磺酸钠(PSS)继续超声1～2h，然后加入0.4～0.8mL K2PtCl4溶液持续搅拌0.5～2h，得到混合液M；
称取NaBH4固体溶解于蒸馏水中制备1mg/mL的NaBH4溶液，用一次性吸管吸取该NaBH4溶液，逐滴加入上述混合液M中，快速搅拌升温至50～60℃，继续搅拌反应24～30h，最后从三口烧瓶中倒出反应物，将所得反应物在12000r/min的条件下离心三次，每次20～30min，用蒸馏水将所得黑色沉淀冲洗进称量瓶，在40～60℃下真空干燥10～12h，所得固体即为GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料；
采用上述方法，其他条件不变，不加K2PtCl4溶液作为对照，制备GR/PSS复合材料。
采用上述方法，其他条件不变，不加GO分散液作为对照，制备PSS/Pt复合材料；
(3)制备GR/PSS/Pt分散液：称取2～4mg GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料，加入4mL二次蒸馏水，超声分散10～15min，得到0.5～1mg/mL均匀、稳定的黑色悬浮液；
用同样的方法制备GR/PSS分散液和PSS/Pt分散液；
(4)制备GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器：用微量取样器移取5～8μL的步骤(3)所得的黑色悬浮液，均匀地滴加到经过处理的玻碳电极表面，在红外干燥箱内烘干8～10min，在玻碳电极表面得到一层附着能力强、均匀、稳定的GR/PSS/Pt修饰膜，即得到所述的GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器；
用同样的方法制备GR/PSS/GCE电化学传感器和PSS/Pt/GCE电化学传感器。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术方案进一步实现。
前述的一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法，其中，所得GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器用于测定酪氨酸或色氨酸或同时测定酪氨酸和色氨酸。
前述的一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法，其中，所得GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器在干扰物质5-羟基色氨酸存在下同时测定酪氨酸和色氨酸。
前述的一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法，其中，所得GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器用于同时测定酪氨酸和色氨酸时，选用pH＝0.40的硫酸钠-硫酸为介质；酪氨酸的检出限为1.27×10-7mol/L，色氨酸的检出限为8.22×10-8mol/L。
前述的一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法，其中，步骤(1)中，物料E离心时离心机的转速为9000r/min，离心时间为15～30min；所述的5％稀HCl是将浓HCl与水按照浓HCl:水＝1:6的比例混合稀释。
前述的一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法，其中，步骤(2)中，所述K2PtCl4溶液的质量分数为1％。
用本发明所得GR/PSS/Pt/GCE传感器测量酪氨酸及色氨酸的条件优化主要包括以下步骤：
(1)分别在磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液、乙酸-乙酸钠缓冲溶液、B-R缓冲液、盐酸-邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液中同时测量酪氨酸及色氨酸，酪氨酸及色氨酸峰电位都不能分开。在硫酸钠-硫酸缓冲溶液中，酪氨酸及色氨酸峰电位能够分开，故选用硫酸钠-硫酸为最佳支持电解质。
(2)在pH＝0.39～1.10范围内逐渐改变硫酸钠-硫酸溶液pH值，研究了酪氨酸及色氨酸在GR/PSS/Pt修饰电极上氧化峰电流与pH值的关系。当pH＝0.40时，酪氨酸及色氨酸峰氧化峰相差最大(98mV)，两者的分离效果最好，故pH＝0.40时的硫酸钠-硫酸为最佳介质。
(3)使用微量注射器在3～10μL的范围内，逐渐增加GR/PSS/Pt修饰剂的用量，修饰剂用量在5～8μL之间时峰电流大且稳定。
(4)以5.0×10-6mol/L色氨酸标准溶液为测量对象，在50s～150s的富集时间内考查富集时间的影响，结果表明富集时间为60～80s时色氨酸的峰电流大且稳定。
本发明所得GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的分析应用主要包括以下步骤：
(1)在上述测量条件下，不断改变酪氨酸及色氨酸标准溶液浓度，记录不同浓度下传感器响应峰电流。酪氨酸的浓度在5.0×10-7mol/L～1.0×10-4的范围内，峰电流与浓度呈线性关系，检出限为1.27×10-7mol/L；色氨酸在2.0×10-7mol/L～1.2×10-4的范围内，峰电流与浓度呈线性关系，检出限为8.22×10-8mol/L；
(2)在上述测量条件下，10倍的5-HTP、L-赖氨酸、L-半胱氨酸、DL-天冬氨酸、L-脯氨酸，25倍的L-亮氨酸，5倍的L-甲硫氨酸，60倍的L-丙氨酸单独加入酪氨酸溶液中，考查加入干扰物质后酪氨酸的响应情况；分别将10的5-HTP、L-赖氨酸、DL-天冬氨酸、L-半胱氨酸、L-脯氨酸，15倍的L-精氨酸，60倍的L-丙氨酸，25倍的L-亮氨酸，5倍的L-甲硫氨酸，单独加入色氨酸溶液中，考查加入干扰物质后色氨酸的响应情况。
(3)在上述测量条件下，采用线性扫描伏安法对酪氨酸及色氨酸进行加标回收实验，酪氨酸的回收率在94.3％～104.7％之间，色氨酸的回收率在96.4％～102.9％，这说明该GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器可用于实际样品中酪氨酸及色氨酸的测定；
(4)将市售18AA和17AA-1复方氨基酸注射液(18AA酪氨酸标识量为0.25g/1000mL，色氨酸标识量为0.9g/1000mL；17AA-1酪氨酸标识量为0.165g/1000mL，色氨酸标识量为0.43g/1000mL)处理后，使用该GR/PSS/Pt/GCE传感器进行电化学测量，按前述标准曲线进行含量测定，测得实际含量与药品标示量吻合。与现有技术相比具有简便快速、灵敏度高等优点。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法及应用，所得GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器可用于测定酪氨酸和色氨酸，并可在干扰物质5-羟基色氨酸存在下同时测定酪氨酸和色氨酸。本发明还提供了该电化学传感器的电化学测量条件等。本发明所得电化学传感器具有选择性好，灵敏度高等优点，可用于药品、食品中酪氨酸或色氨酸含量的测定，或酪氨酸和色氨酸含量的同时测定，是一种理想的快速测定酪氨酸及色氨酸的电化学传感器。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，结合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料的透射电镜图。
图2为K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6在几种电极的交流阻抗曲线。
图3为5-羟基色氨酸存在下酪氨酸及色氨酸循环伏安曲线图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法及应用，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
本发明的GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法是：(1)先用石墨粉制备氧化石墨烯，(2)采用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)还原石墨烯(GR)，同时引入金属纳米铂(Pt)粒子，制备GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料；(3)将所得GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料与玻碳电极结合制备GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器。
为形成对照，采用和GR/PSS/Pt纳米复合材料同样的制备方法不加K2PtCl4溶液作为对照，制备出GR/PSS复合材料，并且采用同样的方法不加GO分散液作为对照，制备出PSS/Pt复合材料。
进一步，采用和GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器同样的制备方法制备出GR/PSS分散液和PSS/Pt分散液，并进一步制备出GR/PSS/GCE电化学传感器和PSS/Pt/GCE电化学传感器。
图1为GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料的透射电镜图。从图1中可知，GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料已经被成功合成。
图2为K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6在几种电极的交流阻抗曲线。在10mL电解液中加入0.5mL 0.01mol/L的K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6，9.5mL 0.1mol/L的KCl溶液，借助交流阻抗技术对GR/PSS/Pt修饰膜电极进行表征。图2中a、b、c、d分别代表GR/PSS/GCE、GR/PSS/Pt/GCE、PSS/Pt/GCE、GCE电极的交流阻抗曲线。由图2可知，阻抗图由两部分组成：高频区的半圆以及低频区的直线，在高频区的半圆直径对应的是电荷转移电阻Rct。通过ZSimpWin阻抗拟合工作站的计算，选用R(C(RW))模型，GR/PSS/Pt/GCE的阻抗值最小，其值为57.11Ω，约为裸电极的1/4.5。PSS/GR/GCE的阻抗值为146Ω，约为裸电极的1/1.7。模拟计算与阻抗曲线综合可知，制备的GR/PSS/Pt/GCE电极具有特征性电化学响应，可以加速电子传导速率。
上述测量条件下，5-羟基色氨酸存在下酪氨酸及色氨酸的循环伏安曲线如图3所示。图3曲线a为空白缓冲溶液中裸电极上的伏安曲线，没有峰电流产生；曲线b为干扰物质5-羟基色氨酸(简称5-HTP，浓度为3.0×10-5mol/L)存在下两种待测物在裸电极上的电化学响应，其中只出现一个氧化峰，氧化峰电流为36.79μA，峰电位为0.845V，干扰物质5-羟基色氨酸的峰电位在0.555V，在裸电极上干扰物质5-羟基色氨酸峰电流较大，对待测物质有干扰，使得两种待测物质没有分开；曲线c显示两种待测物质峰完全分开，酪氨酸峰电位为0.932V，色氨酸峰电位为0.836V，酪氨酸和色氨酸峰电位差98mV，干扰物质5-羟基色氨酸的峰电位在0.555V，5-羟基色氨酸与色氨酸峰电位差281mV。因此在5-羟基色氨酸存在下，GR/PSS/Pt/GCE电极可以实现酪氨酸和色氨酸的同时测定。
实施例1
称取1g石墨粉加入到冰浴的35mL浓H2SO4中，搅拌30min，得到溶液A；称取4g KMnO4粉末，缓慢加入到上述溶液A中至溶液变成绿色，得到溶液B；将溶液B移至35℃恒温水浴锅内，搅拌12h，水浴锅内得到粘稠黄褐色的物料C；搅拌下，往物料C中缓慢滴加水稀释，滴加6次，每次缓慢加入69mL水，搅拌3h，得到物料D；量取15mL质量分数为30％H2O2加入物料D，搅拌1h(除过量KMnO4，变金黄，有金黄片状)，得到物料E；将物料E离心，转速9000r/min，20min；离心所得沉淀物先用5％稀HCl清洗三次，再用去离子水洗三次至中性(5％稀HCl是将浓HCl与水按照浓HCl:水＝1:6的比例混合稀释)；然后放入真空干燥烘箱中烘干20h，温度50℃；研磨成磨粉即可制得氧化石墨烯粉末(GO)。
称取上述制得的10mg GO粉末，加入20mL二次蒸馏水中，超声分散1h，制得0.5mg/mL的GO分散液。将分散液倒入三口烧瓶中，加入100mg聚苯乙烯磺酸钠(PSS)继续超声1h，然后加入0.4mLK2PtCl4溶液(质量分数为1％)持续搅拌1h，得到混合液M。称取20mg NaBH4固体溶解于20mL蒸馏水中，用一次性吸管吸取该1mg/mL NaBH4溶液逐滴加入上述混合液M中。快速搅拌升温至40℃，继续搅拌反应22h。最后从三颈瓶倒出反应物离心(12000r/min)三次，每次20min，用蒸馏水将黑色沉淀冲洗进称量瓶，在40℃下真空干燥12h，所得固体即为GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料。
称取2mg GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料，加入4mL二次蒸馏水，超声分散10min，得到0.5mg/mL均匀、稳定的黑色悬浮液。用微量取样器移取6μL GR/PSS/Pt黑色悬浮液滴加到处理过的玻碳电极表面，在红外干燥箱内烘干8min，在电极表面得到一层附着能力强、均匀、稳定的GR/PSS/Pt修饰膜，即得到GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器。
在pH＝0.38的硫酸钠-硫酸缓冲溶液中，选择富集时间为50s，加入浓度为2.5×10-5mol/L的5-HTP(5-羟基色氨酸)，改变酪氨酸及色氨酸标准溶液浓度，记录不同浓度下传感器响应峰电流。酪氨酸的浓度在1.3×10-4～4.6×10-7mol/L的范围内，峰电流与浓度呈线性关系，检出限为1.30×10-7mol/L；色氨酸在1.5×10-4～2.8×10-7mol/L的范围内，峰电流与浓度呈线性关系，检出限为8.27×10-8mol/L。
分别将10倍的5-HTP、L-半胱氨酸、10倍的L-脯氨酸，8倍的L-赖氨酸、DL-天冬氨酸、50倍的L-丙氨酸、20倍的L-亮氨酸、5倍的L-甲硫氨酸，加入酪氨酸的测定溶液中，上述物质不干扰酪氨酸的测定；分别将10的5-HTP、L-精氨酸、DL-天冬氨酸、L-半胱氨酸、L-脯氨酸、8倍的L-赖氨酸、50倍的L-丙氨酸、20倍的L-亮氨酸、5倍的L-甲硫氨酸，加入色氨酸的测定溶液中，上述物质不干色氨酸的测定。
采用线性扫描伏安法对待测酪氨酸及色氨酸进行加标回收实验，酪氨酸的回收率在94.3％～101.9％之间，色氨酸的回收率在96.6％～103.4％。这说明该电化学传感器可用于实际样品酪氨酸及色氨酸的测定；将市售18AA和17AA-1复方氨基酸注射液(18AA酪氨酸标识量：0.25g/1000mL，色氨酸标识量0.9g/1000mL；17AA-1酪氨酸标识量：0.165g/1000mL，色氨酸标识量0.43g/1000mL)处理后，使用该GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器进行电化学测量，测定结果为18AA酪氨酸及色氨酸分别为0.247g/1000mL，0.911g/1000mL；17AA-1酪氨酸及色氨酸分别为0.164g/1000mL，0.435g/1000mL，与药品标示量吻合。
实施例2
称取2g石墨粉加入到冰浴的69mL浓H2SO4中，搅拌30min，得到溶液A；称取8g KMnO4粉末，缓慢加入到上述溶液中至溶液变成绿色，得到溶液B；将溶液B移至35℃恒温水浴锅内，搅拌12h，水浴锅内得到粘稠黄褐色的物料C；搅拌下，往物料C中缓慢滴加水稀释，滴加7次，每次缓慢加入69mL水，搅拌2h，得到物料D；量取25mL质量分数为30％H2O2加入物料D，搅拌1h(除过量KMnO4，变金黄，有金黄片状)，得到物料E；将物料E离心，转速9000r/min，30min；离心所得沉淀物先用5％稀HCl清洗三次，再用去离子水洗三次至中性(5％稀HCl是将浓HCl与水按照浓HCl:水＝1:6的比例混合稀释)；然后放入真空干燥烘箱中烘干24h，温度50℃；研磨成粉即可制得氧化石墨烯粉末(GO)。
称取上述制得的20mgGO粉末，加入20mL二次蒸馏水中，超声分散1h，制得1mg/mL的GO分散液。将分散液倒入三口烧瓶中，加入200mg聚苯乙烯磺酸钠(PSS)继续超声1h，然后加入0.6mLK2PtCl4溶液(质量分数为1％)持续搅拌0.5h，得到混合液M。称取40mgNaBH4固体溶解于40mL蒸馏水中，用一次性吸管吸取1mg/mL NaBH4溶液，逐滴加入上述混合液M中，快速搅拌升温至50℃，继续搅拌反应24h。最后从三颈瓶倒出反应物离心(12000r/min)三次，每次30min，用蒸馏水将黑色沉淀冲洗进称量瓶，在60℃下真空干燥12h，所得固体即为GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料。
称取2mg GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料，加入4mL二次蒸馏水，超声分散10min，得到0.5mg/mL均匀、稳定的黑色悬浮液。用微量取样器移取7μL GR/PSS/Pt黑色悬浮液滴加到处理过的玻碳电极表面，在红外干燥箱内烘干9min，在电极表面得到一层附着能力强、均匀、稳定的GR/PSS/Pt修饰膜，即得到GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器。
在pH＝0.40的硫酸钠-硫酸缓冲溶液中，选择富集时间为60s，加入浓度3.0×10- 5mol/L的5-HTP，改变酪氨酸及色氨酸标准溶液浓度，记录不同浓度下传感器响应峰电流。酪氨酸的浓度在5.0×10-7mol/L～1.0×10-4的范围内，峰电流与浓度呈线性关系，检出限为1.27×10-7mol/L；色氨酸在3.0×10-7～mol/L1.2×10-4的范围内，峰电流与浓度呈线性关系，检出限为8.02×10-8mol/L。
分别将10倍的5-HTP、L-赖氨酸、DL-天冬氨酸、L-半胱氨酸，60倍的L-丙氨酸，15倍的L-脯氨酸，25倍的L-亮氨酸，5倍的L-甲硫氨酸，加入酪氨酸的测定溶液中，上述物质不干扰酪氨酸的测定；分别将10倍的5-HTP、L-赖氨酸、DL-天冬氨酸、L-半胱氨酸，15倍的L-精氨酸、L-脯氨酸，60倍的L-丙氨酸，25倍的L-亮氨酸、5倍的L-甲硫氨酸，加入色氨酸的测定溶液中，上述物质不干色氨酸的测定。
采用线性扫描伏安法对待测酪氨酸及色氨酸进行加标回收实验，酪氨酸的回收率在96.2％～102.9％之间，色氨酸的回收率在97.8％～103.4％。这说明该电化学传感器可用于实际样品酪氨酸及色氨酸的测定；将市售18AA和17AA-1复方氨基酸注射液(18AA酪氨酸标识量：0.25g/1000mL，色氨酸标识量0.9g/1000mL；17AA-1酪氨酸标识量：0.165g/1000mL，色氨酸标识量0.43g/1000mL)处理后，使用该GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器进行电化学测量，测定结果为18AA酪氨酸及色氨酸分别为0.255g/1000mL，0.914g/1000mL；17AA-1酪氨酸及色氨酸分别为0.167g/1000mL，0.433g/1000mL，与药品标示量吻合。
实施例3
称取3g石墨粉加入到冰浴的100mL浓H2SO4中，搅拌60min，得到溶液A；称取4gKMnO4粉末，缓慢加入到上述溶液中至溶液变成绿色，得到溶液B；将溶液B移至40℃恒温水浴锅内，搅拌12h，水浴锅内得到粘稠黄褐色的物料C；搅拌下，往物料C中缓慢滴加水稀释，滴加10次，每次缓慢加入70mL水，搅拌4h；得到物料D；量取30mL质量分数为30％H2O2加入物料D，搅拌2h(除过量KMnO4，变金黄，有金黄片状)，得到物料E；将物料E离心，转速9000r/min30min；离心所得沉淀物先用5％稀HCl清洗三次，再用去离子水洗三次至中性(5％稀HCl是将浓HCl与水按照浓HCl:水＝1:6的比例混合稀释)；然后放入真空干燥烘箱中烘干24h，温度60℃；研磨成粉即可制得氧化石墨烯(GO)。
称取上述制得的30mg GO粉末，加入30mL二次蒸馏水中，超声分散1h，制得1mg/mL的GO分散液。将分散液倒入三口烧瓶中，加入300mg聚苯乙烯磺酸钠(PSS)继续超声1h，然后加入0.8mLK2PtCl4溶液(质量分数为1％)持续搅拌1h，得到混合液M。称取60mgNaBH4固体溶解于60mL蒸馏水中，用一次性吸管吸取1mg/mL NaBH4溶液，逐滴加入上述混合液M中，快速搅拌升温至50℃，继续搅拌反应28h。最后从三颈瓶倒出反应物离心(12000r/min)三次，每次20min，用蒸馏水将黑色沉淀冲洗进称量瓶，在50℃下真空干燥12h，所得固体即为GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料。
称取4mg GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料，加入4mL二次蒸馏水，超声分散15min，得到1mg/mL均匀、稳定的黑色悬浮液。用微量取样器移取8μLGR/PSS/Pt黑色悬浮液滴加到处理过的玻碳电极表面，在红外干燥箱内烘干9min，在电极表面得到一层附着能力强、均匀、稳定的GR/PSS/Pt修饰膜，即得到GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器。
在pH＝0.46的硫酸钠-硫酸缓冲溶液中，选择富集时间为70s，加入浓度3.5×10- 5mol/L的5-HTP(5-羟基色氨酸)，改变酪氨酸及色氨酸标准溶液浓度，记录不同浓度下传感器响应峰电流。酪氨酸的浓度在1.4×10-4～4.6×10-7mol/L的范围内，峰电流与浓度呈线性关系，检出限为1.33×10-7mol/L；色氨酸在1.3×10-4～2.7×10-7mol/L的范围内，峰电流与浓度呈线性关系，检出限为8.42×10-8mol/L。
分别将10倍的5-HTP、DL-天冬氨酸、L-赖氨酸、L-脯氨酸，55倍的L-丙氨酸，20倍的L-亮氨酸、5倍的L-甲硫氨酸，加入酪氨酸的测定溶液中，上述物质不干扰酪氨酸的测定；分别将10倍的5-HTP、L-精氨酸、L-赖氨酸、DL-天冬氨酸、L-半胱氨酸，55倍的L-丙氨酸，15倍的L-脯氨酸，25倍的L-亮氨酸，5倍的L-甲硫氨酸，加入色氨酸的测定溶液中，上述物质不干色氨酸的测定。
采用线性扫描伏安法对待测酪氨酸及色氨酸进行加标回收实验，酪氨酸的回收率在95.6％～103.2％之间，色氨酸的回收率在98.6％～102.8％。这说明该电化学传感器可用于实际样品酪氨酸及色氨酸的测定；将市售18AA和17AA-1复方氨基酸注射液(18AA酪氨酸标识量：0.25g/1000mL，色氨酸标识量0.9g/1000mL；17AA-1酪氨酸标识量：0.165g/1000mL，色氨酸标识量0.43g/1000mL)处理后，使用该GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器进行电化学测量，测定结果为18AA酪氨酸及色氨酸分别为0.257g/1000mL，0.906g/1000mL；17AA-1酪氨酸及色氨酸分别为0.166g/1000mL，0.428g/1000mL，与药品标示量吻合。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，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，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法，其特征在于主要包括以下步骤：
(1)氧化石墨烯的制备：称取1～3g石墨粉加入到35～100mL冰浴的浓H2SO4中，搅拌30～60min，得到溶液A；称取6～16g KMnO4粉末，缓慢加入到上述溶液A中至溶液变成绿色，得到溶液B；将溶液B移至35～40℃的恒温水浴锅内，搅拌12～17h，水浴锅内得到粘稠黄褐色的物料C；搅拌下，往物料C中缓慢滴加水稀释，每次滴加69mL水，共滴加5～8次，搅拌2～4h，得到物料D；量取15～30mL质量分数为30％的H2O2加入物料D，搅拌1～2h后得到金黄色有金黄片状物的物料E；将物料E离心，离心所得沉淀物先用5％稀HCl清洗三次，再用去离子水清洗至中性，然后放入真空干燥烘箱中烘20～24h，温度50～60℃，研磨成粉即得氧化石墨烯粉末；
(2)GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料的制备：称取步骤(1)制得的氧化石墨烯粉末10～30mg，加入20～30mL二次蒸馏水中，超声分散1～2小时，制备0.5～1mg/mL的氧化石墨烯分散液，将该分散液倒入三口烧瓶中，加入100～300mg聚苯乙烯磺酸钠继续超声1～2h，然后加入0.4～0.8mL K2PtCl4溶液持续搅拌0.5～2h，得到混合液M；
称取NaBH4固体溶解于蒸馏水中制备1mg/mL的NaBH4溶液，用一次性吸管吸取该NaBH4溶液，逐滴加入上述混合液M中，快速搅拌升温至50～60℃，继续搅拌反应24～30h，最后从三口烧瓶中倒出反应物，将所得反应物在12000r/min的条件下离心三次，每次20～30min，用蒸馏水将所得黑色沉淀冲洗进称量瓶，在40～60℃下真空干燥10～12h，所得固体即为GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料；
(3)制备GR/PSS/Pt分散液：称取2～4mg GR/PSS/Pt纳米复合修饰电极材料，加入4mL二次蒸馏水，超声分散10～15min，得到0.5～1mg/mL均匀、稳定的黑色悬浮液；
(4)制备GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器：用微量取样器移取5～8μL的步骤(3)所得的黑色悬浮液，均匀地滴加到经过处理的玻碳电极表面，在红外干燥箱内烘干8～10min，在玻碳电极表面得到一层附着能力强、均匀、稳定的GR/PSS/Pt修饰膜，即得到所述的GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器。
2.如权利要求1所述的一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法，其特征在于所得GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器用于测定酪氨酸或色氨酸或同时测定酪氨酸和色氨酸。
3.如权利要求1所述的一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法，其特征在于所得GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器在干扰物质5-羟基色氨酸存在下同时测定酪氨酸和色氨酸。
4.如权利要求1所述的一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法，其特征在于所得GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器用于同时测定酪氨酸和色氨酸时，选用pH＝0.40的硫酸钠-硫酸为介质；酪氨酸的检出限为1.27×10-7mol/L，色氨酸的检出限为8.22×10-8mol/L。
5.如权利要求1所述的一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法，其特征在于步骤(1)中，物料E离心时离心机的转速为9000r/min，离心时间为15～30min；所述的5％稀HCl是将浓HCl与水按照浓HCl:水＝1:6的比例混合稀释。
6.如权利要求1所述的一种GR/PSS/Pt/GCE电化学传感器的制备方法，其特征在于步骤(2)中，所述K2PtCl4溶液的质量分数为1％。
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