CN112858422A - 一种去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条及其制作与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条及其制作与应用，该试条包括绝缘基底和电极，电极至少包括参比电极和用于尿酸测定的工作电极；所述工作电极的表面覆盖有试剂层；所述试剂层的成分包括过渡金属络合物；所述工作电极的成分包括高比表面积电活性物质。本发明所提供的该试条不需要尿酸氧化酶的参与，仅通过高比表面积电活性物质掺杂的工作电极以及该工作电极上的含有过渡金属络合物的试剂层就可以实现在较低电位下对尿酸的直接检测，而且其还可以显著降低抗坏血酸的干扰；该试条的制备简单，成本低，容易实现批量化的生产。

Description

一种去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条及其制作与应用
技术领域
本发明涉及一种去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条及其制作与应用，属于血液中尿酸测试技术领域。
背景技术
尿酸是人体内嘌呤代谢过程中的废弃物。通常情况下，大部分经肾脏随尿液排出体外。现在随着人们工作、生活方式以及饮食结构的不断变化，长期高脂肪、高蛋白质的饮食及过度饮酒，体力活动减少，使肥胖的发病率上升而导致尿酸生成增多、排出减少，形成高尿酸血症，从而导致痛风的患病率呈持续增长趋势。痛风发病迅速，通常发病前毫无症状，发病时关节及周围组织红肿热痛，严重时受损关节部分痛如刀割或像火烧。调查显示，高尿酸增加了心血管疾病的死亡率，糖尿病、高血压、心血管等疾病将加重高血尿酸症而形成恶性循环。由于痛风病人在治疗期间用药基本上均有比较大的副作用，影响身体健康，为了避免用药，患者有必要持续监测尿酸，这样可以在一定程度上做到早预防、早治疗。
目前，已经报道的测定尿酸的方法主要有：高效液相色谱法、化学发光法、电化学法等。在这些方法中，电化学方法因具有灵敏度高、反应时间短、操作简便等优点而在体外快速检测产品中广泛采用。目前，电化学方法又分为酶反应法和无酶反应法。有生物酶参与反应的方法，传感器检测性能和长期稳定性受酶活影响，存在一致性差、效期短以及造价高的缺点；无生物酶参与反应的方法，虽然传感器检测性能和长期稳定性不受酶活的影响，但使用该种方法测定尿酸时，血液中一些具有氧化还原性的物质在测试中都会产生干扰，如抗坏血酸、多巴胺、左旋多巴等，其中以抗环血酸的干扰最为严重。
抗坏血酸和尿酸共存于人体血液中，具有相似的分子量、结构特点以及相近的氧化电位，因而抗坏血酸的存在会严重影响尿酸的测定。为减少抗坏血酸对尿酸检测的影响，各种的化学修饰电极被制备用于选择性的检测尿酸。一种常用方式是在电极表面修饰各种高分子膜层，通过降低抗坏血酸的氧化电位来实现在固定电位下对尿酸的分离检测，例如Ohsaka T等通过在金电极表面自组装修饰杂环硫醇和巯基苯并咪的方式实现了抗坏血酸和尿酸的电位分离，从而通过方波伏安法实现了对尿酸的单独检测(Journal ofElectroanalytical Chemistry 540(2003)69-77)。但是该种电极表面的膜层修饰制备方法复杂，通常只适用于实验室，而不容易实现批量化的生产。另外，方波伏安法也会增加对检测仪器的要求。另一种常用方式是在电极表面修饰去除干扰物质的氧化酶，通过该酶的作用去除掉干扰物质的干扰，例如专利CN101349667A和专利CN102507670A中提及通过电极表面修饰抗坏血酸氧化酶来去除抗坏血酸对尿酸测试的影响。该种方法制备的电极对抗坏血酸的抑制能力以及抑制的时效性都要受酶活的影响。另外，酶生物试剂的引入通常也会增加电极制备成本。
因此，提供一种新型的去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条及其制作与应用已经成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条。该试条为一种高灵敏且具有去抗坏血酸干扰能力的用于血液中尿酸物质检测的电化学无酶尿酸试纸条。
本发明的另一个目的还在于提供所述去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条的制作方法。
本发明的又一个目的还在于提供所述去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条在检测全血样品中尿酸的应用。
本发明的再一个目的还在于提供一种全血样品中尿酸的检测方法，所述检测方法使用所述的去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条。
为了实现以上目的，一方面，本发明提供了一种去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条，其中，所述去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条包括：绝缘基底和电极，所述电极至少包括参比电极和用于尿酸测定的工作电极；
所述工作电极的表面覆盖有试剂层；所述试剂层的成分包括过渡金属络合物；
所述工作电极的成分包括高比表面积电活性物质。
在以上所述的试条中，优选地，以所述试剂层干膜(即扣除水分含量)的总重量为100％计，所述过渡金属络合物的含量范围为0.1wt％-10wt％。
在本发明一实施方式中，所述过渡金属络合物的含量范围可为3wt％。
在以上所述的试条中，优选地，所述工作电极的成分还包括碳粉、树脂及有机溶剂。
在本发明一实施方式中，以制作所述工作电极所用原料组分的总重量为100％计，所述碳粉的含量为0wt％-40wt％，所述树脂的含量范围为10wt％-40wt％，所述有机溶剂的含量范围为30wt％-60wt％；进一步地，在本发明一更为具体实施方式中，以制作所述工作电极所用原料组分的总重量为100％计，所述碳粉的含量为10wt％-40wt％，所述树脂的含量范围为10wt％-40wt％，所述有机溶剂的含量范围为30wt％-60wt％。其中，本领域技术人员可以根据制作所述工作电极所用高比表面积电活性物质的用量来合理调整所用碳粉的用量，在所述高比表面积电活性物质的用量足够多时，制作所述工作电极时也可以不使用碳粉组分。
在以上所述的试条中，优选地，所述树脂包括聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂中的一种或者几种的组合；更优选为聚氨酯；
在以上所述的试条中，优选地，所述有机溶剂包括二丙二醇单甲醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇乙醚乙酸酯中的一种或者几种的组合；更优选为二乙二醇乙醚乙酸酯。
其中，本发明所采用的溶剂可以使得由掺杂高比表面积电活性物质的碳浆制备的电极不仅膜厚度均匀、无气孔，而且在绝缘基底上附着力好。
在以上所述的试条中，优选地，所述高比表面积电活性物质的比表面积范围为50m2/g-500m2/g。
在以上所述的试条中，优选地，所述高比表面积电活性物质包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管或石墨烯中的一种或几种的组合。
在以上所述的试条中，优选地，所述单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管为羧基化的或者氨基化的单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管；所述石墨烯为羧基化的石墨烯。
在以上所述的试条中，优选地，所述高比表面积电活性物质为羧基化的多壁碳纳米管。
在以上所述的试条中，优选地，所述羧基化的多壁碳纳米管的羧基化含量范围为0.5wt％-30wt％，比表面积范围为50m2/g-500m2/g，长度范围为5-50μm，直径范围为20nm-100nm。
在以上所述的试条中，除了工作电极和参比电极外，还可以实际作业需要设置进样判断电极以及压积判断电极等；
此外，本发明对所述工作电极及参考电极的相对大小以及二者的具体位置关系不作具体要求，本领域技术人员可以根据实际作业需要合理设置二者的相对大小以及二者的具体位置关于；如在本发明一具体实施方式中，所述参比电极可以采用U型结构电极，所述工作电极可以采用矩形结构的电极，使得所述参比电极围绕着工作电极(如图1所示)；在本发明另一具体实施方式中，所述工作电极及参比电极均可以采用矩形结构，并使二者并排、间隔地设置于所述绝缘基底的第一端。
在以上所述的试条中，优选地，以制作所述工作电极所用原料组分的总重量为100％计，所述高比表面积电活性物质的含量范围为0.5wt％-30wt％。
在本发明一实施方式中，所述高比表面积电活性物质的含量范围可为0.5wt％-10wt％。
在以上所述的试条中，优选地，所述试剂层的成分还包括水溶性的高分子粘合剂、表面活性剂、蛋白质分子、糖醇类物质以及缓冲溶液。
在本发明一实施方式中，以所述试剂层干膜的总重量为100％计，所述水溶性的高分子粘合剂的含量范围为0.5wt％-5wt％，进一步可为2wt％，所述表面活性剂的含量范围为1wt％-5wt％，所述蛋白质分子的含量范围为5wt％-15wt％，所述糖醇类物质的含量(在所述试剂层干膜中的重量百分比)范围为15wt％-30wt％，所述缓冲溶液的含量范围为40wt％-65wt％。
在以上所述的试条中，优选地，所述水溶性的高分子粘合剂包括羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、甲基纤维素或者乙基纤维素；更优选为羧甲基纤维素钠。
在以上所述的试条中，优选地，所述表面活性剂包括曲拉通-100、吐温-20、吐温-80中的一种或者几种的组合。
在以上所述的试条中，优选地，所述蛋白质分子包括牛血清白蛋白、胶原蛋白分子中的一种或者多种。
在以上所述的试条中，优选地，所述糖醇类物质包括甘露醇、蔗糖、海藻糖、山梨醇中的一种或者几种的组合。
在以上所述的试条中，优选地，所述缓冲溶液的pH值范围为7.0-8.0，更优选为7.4。
在以上所述的试条中，优选地，所述缓冲溶液包括柠檬酸缓冲溶液、磷酸缓冲液或者Tris-HCl缓冲液。
在以上所述的试条中，优选地，所述缓冲溶液为磷酸缓冲液。
在以上所述的试条中，优选地，所述过渡金属络合物包括Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物、Ni的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物或Fe的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物。
本发明所提供的无酶尿酸试条在含有高比表面积电活性物质的工作电极和含有过渡金属络合物的试剂层的共同作用下不仅可以实现在较低电位下对尿酸的高灵敏检测，而且还可以在不使用抗坏血酸氧化酶的情况下进行尿酸检测，去抗坏血酸效果显著。
其中，本发明中所用的Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物、Ni的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物或Fe的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物均为常规物质，其可以采用现有常规方法于实验室中制备得到；所述Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物、Ni的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物或Fe的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物以及其制备方法烦请参见S pectral,Electrochemical,and Electrocatalytic Properties of 1,10-phenanthroline-5,6-dio ne complexes of transition metals,Inorg.Chem.1985,24,4263-4267。
本发明所用的Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物可为二价钴的二配位、四配位或者六配位的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物；Ni的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物可为二价镍的二配位、四配位或者六配位的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物；Fe的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物可为二价铁的二配位、四配位或者六配位的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物。
其中，二价过渡金属的二配位、四配位或者六配位的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物阳离子的分子式分别如下式1所示；络合物中所用外界阴离子可为Cl-、NO3 -或者SO4 2-等。
Figure BDA0002269147420000051
在以上所述的试条中，优选地，所述参比电极为银电极、氯化银电极或者由银和氯化银的混合物导电油墨制作而成的电极；更优选为由银和氯化银的混合物导电油墨制作而成的电极。
在以上所述的试条中，优选地，所述绝缘基底的材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰亚胺(PI)或聚苯乙烯(PS)。
优选地，以上所述试条还包括电绝缘层、粘合片以及亲水盖板；所述电绝缘层部分覆盖于已设置工作电极和参比电极的绝缘基底表面，以露出工作电极和参比电极并于所述绝缘基底表面靠近所述工作电极的第一端和第二端形成未覆盖电绝缘层的进样通道；
所述粘合片设置于所述电绝缘层上，且露出所述进样通道；所述亲水盖板覆盖所述粘合片及所述进样通道。
在以上所述的试条中，所述进样通道为虹吸进样通道，该虹吸进样通道由绝缘基底、粘合片及亲水盖板组成；粘合片上设有一个对应于电极反应区域(露出工作电极、参比电极及进样通道)的开孔，或者也可以采用两块粘合片，以使两块粘合片中间露出工作电极、参比电极及进样通道，以使该反应区域不被粘合片覆盖，亲水盖板的目的在于提高虹吸进样速度和使血液充满整个反应区域。
在以上所述的试条中，所述电绝缘层的材料可以为绝缘性油漆(例如光固化油漆或者热固化油漆)或者绝缘性胶带(例如PET或者PVC材质的胶带)；在本发明一较为优选的实施方式中，所述电绝缘层的材料为光固化绝缘油漆。
在以上所述的试条中，于已设置工作电极和参比电极的绝缘基底表面部分覆盖电绝缘层后，需要将所述工作电极完全露出，而所述参比电极可以完全露出也可以部分露出，其中，完全露出的情况如以上所述当工作电极和参比电极均为矩形结构电极时所示，部分露出的情况如以上所述当工作电极为矩形结构电极，而参比电极为U型结构电极且围绕着工作电极时所示，此时仅需要露出U型结构电极中U型的两端即可，如图1所示。
在以上所述的试条中，工作电极和参比电极的一侧(如图1中所示的工作电极和参比电极的左侧)分别向绝缘基底的第二端(与绝缘基底的第一端相对的一端)引出工作电极的导线和参比电极的导线，在两个导电的末端再分别引出连接外接仪器的工作电极接触垫和参比电极接触垫。其中，电极部分的制作顺序不做限定，但各个接点处需保持交叠，以防止电极断路现象出现。各电极的导线部分材料可以使用常用的导电材料制作，优选用碳、银、金、铂或者任意两种的混合物。各电极的导线部分除采用丝网印刷技术制作外，也可以采用磁控溅射、电镀、化学沉积等任意一种方法制备；
在以上所述的试条中，所述电绝缘层覆盖工作电极的导线和参比电极的导线，但是不覆盖工作电极接触垫和参比电极接触垫。
另一方面，本发明还提供了以上所述的去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条的制作方法，其包括：
(1)于所述绝缘基底的第一端上制作参比电极及含有高比表面积电活性物质的工作电极；
(2)于所述工作电极的表面制作含有过渡金属络合物的试剂层。
在以上所述的制作方法中，优选地，当所述的去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条还包括电绝缘层、粘合片以及亲水盖板时，所述制作方法还包括：
在步骤(1)和步骤(2)之间还包括于已设置工作电极和参比电极的绝缘基底表面部分地制作电绝缘层，以露出工作电极和参比电极并于所述绝缘基底表面靠近所述工作电极的第一端和第二端(其中，所述工作电极的第一端和第二端分别为如图1-图2中所示的所述工作电极的上端和下端)形成未覆盖电绝缘层的进样通道；
在步骤(2)之后还包括再将所述粘合片设置于所述电绝缘层上，且露出所述进样通道；
最后将所述亲水盖板覆盖所述粘合片及所述进样通道。
在以上所述的制作方法中，所述试剂层可以通过滴涂、喷涂或者丝网印刷等方法固定在工作电极的表面；在本发明一些较为优选的实施方式中，可以采用滴涂法将所述试剂层固定于工作电极的表面。
在以上所述的制作方法中，所述含有高比表面积电活性物质的工作电极可以采用丝网印刷技术来进行制备，也可以采用在金电极、钯电极等金属电极表面进行沉积的方法来制备。其中，采用丝网印刷技术来进行制备时，首先将所述碳粉、高比表面积电活性物质、树脂及有机溶剂混合均匀，得到导电碳油墨(工作电极印刷材料)，再采用丝网印刷的方式按照预设的结构将所述导电碳油墨印刷于绝缘基底上，即得到工作电极。
又一方面，本发明还提供了以上所述的去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条在检测全血样品中尿酸的应用。
再一方面，本发明还提供了一种全血样品中尿酸的检测方法，其中，所述检测方法使用以上所述的去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条。
本发明所提供的该试条为一种高灵敏且具有去抗坏血酸干扰能力的用于血液中尿酸物质检测的电化学无酶尿酸试纸条，该试条不需要尿酸氧化酶的参与，仅通过高比表面积电活性物质掺杂的工作电极以及该工作电极上的含有过渡金属络合物的试剂层就可以实现在较低电位下对尿酸的直接检测，而且其还可以显著降低抗坏血酸的干扰；并且该试条的制备简单，成本低，容易实现批量化的生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中所述去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条的制作过程的展开示意图。
图2为本发明实施例1中所述去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条的结构示意图。
图3为本发明实施例1中所得试条和对比例1中所得试条在尿酸检测过程中检测得到的电流与尿酸浓度的关系示意图；以及实施例1中所得试条和对比例2中所得试条在尿酸检测过程中检测得到的电流与尿酸浓度的关系示意图。
图4为本发明实施例1中所得试条和对比例3中所得试条在测试抗坏血酸过程中的对比示意图。
主要附图标号说明：
1、绝缘基底；
2、工作电极；
21、工作电极接触垫；
22、工作电极的导线；
3、参比电极；
31、参比电极接触垫；
32、参比电极的导线；
41、第一电绝缘层；
42、第二电绝缘层；
5、试剂层；
61、第一粘合片；
62、第二粘合片；
7、亲水盖板；
8、进样通道。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合以下具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条的制备实例，参见图1及图2，该去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条包括绝缘基底1、工作电极2、参比电极3、电绝缘层(包括第一电绝缘层41和第二电绝缘层42)、试剂层5、粘合片(第一粘合片61和第二粘合片62)和亲水盖板7。
首先，采用丝网印刷技术在0.3mm厚的PET塑料绝缘基底1的第一端上制作工作电极2和参比电极3，参比电极采用U型结构围绕着工作电极2。工作电极和参比电极的一侧分别向绝缘基底的相对于第一端的第二端引出工作电极的导线22和参比电极的导线32，在两个导电的末端再分别引出连接外接仪器的工作电极接触垫21和参比电极接触垫31。其中，电极部分的制作顺序不做限定，但各个接点处需保持交叠，以防止电极断路现象出现。各电极的导线材料可以使用常用的导电材料制作，优选用碳、银、金、铂或者任意两种的混合物。各电极的导线除采用丝网印刷技术制作外，也可以采用磁控溅射、电镀、化学沉积等任意一种方法制备。
工作电极2可以直接用掺杂了羧基化多壁碳纳米管的导电碳油墨制备，也可以是在制备好电极导线基础上再次印刷掺杂了羧基化多壁碳纳米管的导电碳油墨。掺杂了羧基化多壁碳纳米管的导电碳油墨的组分为25wt％的碳粉，26wt％的树脂，46wt％的有机溶剂，3％的羧基化多壁碳纳米管。其中，树脂为聚氨酯，有机溶剂为二乙二醇乙醚乙酸酯，所述羧基化多壁碳纳米管的羧基化含量范围为0.1wt％-1.5wt％，比表面积范围为50m2/g-500m2/g，长度范围为5-50μm，直径范围为20nm-100nm。
参比电极3为由银和氯化银的混合物导电油墨制作而成的电极。
其次，采用丝网印刷技术在印好电极的绝缘基底1上印刷绝缘漆作为电绝缘层，电绝缘层分为两部分，即第一电绝缘层41和第二电绝缘层42，露出部分为工作电极和参比电极(U型结构电极的两直线端部分)以及进样通道。绝缘漆可以采用热或者光固化绝缘油漆，本实施例中为光固化绝缘油漆。印好的电绝缘层放在紫外烘干机上烘干1分钟。
接着，在制备好的工作电极2上采用点样机滴加方式滴加一层试剂层5，该试剂层包含水溶性的高分子粘合剂、过渡金属络合物、糖醇类物质、表面活性剂、蛋白质分子以及缓冲液。
本实施例中，水溶性的高分子粘合剂为羟甲基纤维素，过渡金属络合物为Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物，具体结构如下式2所示；糖醇类物质为海藻糖和甘露醇的混合物，表面活性剂为曲拉通X-100，缓冲溶液为磷酸盐缓冲液(PBS溶液)，pH为7.4，蛋白质分子为牛血清白蛋白；
Figure BDA0002269147420000101
该试剂层完全覆盖在工作电极2的表面，50℃烘干5分钟。试剂层中各组分重量百分比含量，该含量是以所述试剂层干膜(即扣除水分含量)的总重量为100％计算得到的，见表1所示。
表1
组分 重量百分比(％)
羧甲基纤维素 2.0％
Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物 3.0％
磷酸盐缓冲液(pH值为7.4) 58.0％
曲拉通X-100 2.0％
甘露醇 15.0％
牛血清白蛋白 10.0％
海藻糖 10.0％
接着，在第一电绝缘层41上粘贴第一粘合片61，第一粘合片61的内侧(图1中第一粘合片的右侧)粘齐第一电绝缘层41的内侧(图1中第一电绝缘层41的右侧)，在第二电绝缘层42上粘贴第二粘合片62，第二粘合片62的内侧(图1中第二粘合片的左侧)粘齐第二电绝缘层42的内侧(图1中第二电绝缘层的左侧)。
最后，将亲水盖板7整体覆盖第一粘合片61和第二粘合片62，亲水盖板7的左右两侧需分别与第一粘合片61的外侧(图1中第一粘合片的左侧)和第二粘合片62的外侧(图1中第二粘合片的右侧)齐平。这样，绝缘基底1、粘合片以及亲水盖板之间共同形成进样通道8，完成所述去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条的制备。
对比例1
本对比例提供了一种电化学尿酸试条的制备实例，参见图1及图2，该电化学尿酸试条包括绝缘基底1、工作电极2、参比电极3、电绝缘层(包括第一电绝缘层41和第二电绝缘层42)、试剂层5、粘合片(第一粘合片61和第二粘合片62)和亲水盖板7。
首先，采用丝网印刷技术在0.3mm厚的PET塑料绝缘基底1的第一端上制作工作电极2和参比电极3，参比电极采用U型结构围绕着工作电极2。工作电极和参比电极的一侧分别向绝缘基底的相对于第一端的第二端引出工作电极的导线22和参比电极的导线32，在两个导电的末端再分别引出连接外接仪器的工作电极接触垫21和参比电极接触垫31。其中，电极部分的制作顺序不做限定，但各个接点处需保持交叠，以防止电极断路现象出现。各电极的导线材料可以使用常用的导电材料制作，优选用碳、银、金、铂或者任意两种的混合物。各电极的导线除采用丝网印刷技术制作外，也可以采用磁控溅射、电镀、化学沉积等任意一种方法制备。
工作电极2可以直接用导电碳油墨制备，也可以是在制备好电极导线基础上再次印刷导电碳油墨。导电碳油墨的组分为28wt％的碳粉，26wt％的树脂，46wt％的有机溶剂。其中，树脂为聚氨酯，有机溶剂为二乙二醇乙醚乙酸酯。
参比电极3为由银和氯化银的混合物导电油墨制作而成的电极。
其次，采用丝网印刷技术在印好电极的绝缘基底1上印刷绝缘漆作为电绝缘层，电绝缘层分为两部分，即第一电绝缘层41和第二电绝缘层42，露出部分为工作电极和参比电极(U型结构电极的两直线端部分)以及进样通道。绝缘漆可以采用热或者光固化绝缘油漆，本对比例中为光固化绝缘油漆。印好的电绝缘层放在紫外烘干机上烘干1分钟。
接着，在制备好的工作电极2上采用点样机滴加方式滴加一层试剂层5，该试剂层包含水溶性的高分子粘合剂、过渡金属络合物、糖醇类物质、表面活性剂、蛋白质分子以及缓冲液。
本对比例中，水溶性的高分子粘合剂为羟甲基纤维素，过渡金属络合物为Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物，糖醇类物质为海藻糖和甘露醇的混合物，表面活性剂为曲拉通X-100，缓冲溶液为磷酸盐缓冲液(PBS溶液)，pH为7.4，蛋白质分子为牛血清白蛋白。
该试剂层完全覆盖在工作电极2的表面，50℃烘干5分钟。试剂层中各组分重量百分比含量，该含量是以所述试剂层干膜(即扣除水分含量)的总重量为100％计算得到的，见如上表1所示。
接着，在第一电绝缘层41上粘贴第一粘合片61，第一粘合片61的内侧(图1中第一粘合片的右侧)粘齐第一电绝缘层41的内侧(图1中第一电绝缘层41的右侧)，在第二电绝缘层42上粘贴第二粘合片62，第二粘合片62的内侧(图1中第二粘合片的左侧)粘齐第二电绝缘层42的内侧(图1中第二电绝缘层的左侧)。
最后，将亲水盖板7整体覆盖第一粘合片61和第二粘合片62，亲水盖板7的左右两侧需分别与第一粘合片61的外侧(图1中第一粘合片的左侧)和第二粘合片62的外侧(图1中第二粘合片的右侧)齐平。这样，绝缘基底1、粘合片以及亲水盖板之间共同形成进样通道8，完成所述去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条的制备。
对比例1与实施例1的区别仅在于：所述导电碳油墨中不含有羧基化的多壁碳纳米管以及所用碳粉的含量不同。
对比例2
本对比例提供了一种去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条的制备实例，参见图1及图2，该去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条包括绝缘基底1、工作电极2、参比电极3、电绝缘层(包括第一电绝缘层41和第二电绝缘层42)、粘合片(第一粘合片61和第二粘合片62)和亲水盖板7。
首先，采用丝网印刷技术在0.3mm厚的PET塑料绝缘基底1的第一端上制作工作电极2和参比电极3，参比电极采用U型结构围绕着工作电极2。工作电极和参比电极的一侧分别向绝缘基底的相对于第一端的第二端引出工作电极的导线22和参比电极的导线32，在两个导电的末端再分别引出连接外接仪器的工作电极接触垫21和参比电极接触垫31。其中，电极部分的制作顺序不做限定，但各个接点处需保持交叠，以防止电极断路现象出现。各电极的导线材料可以使用常用的导电材料制作，优选用碳、银、金、铂或者任意两种的混合物。各电极的导线除采用丝网印刷技术制作外，也可以采用磁控溅射、电镀、化学沉积等任意一种方法制备。
工作电极2可以直接用掺杂了羧基化多壁碳纳米管的导电碳油墨制备，也可以是在制备好电极导线基础上再次印刷掺杂了羧基化多壁碳纳米管的导电碳油墨。掺杂了羧基化多壁碳纳米管的导电碳油墨的组分为25wt％的碳粉，26wt％的树脂，46wt％的有机溶剂，3％的羧基化多壁碳纳米管。其中，树脂为聚氨酯，有机溶剂为二乙二醇乙醚乙酸酯，所述羧基化多壁碳纳米管的羧基化含量范围为0.1wt％-1.5wt％，比表面积范围为50m2/g-500m2/g，长度范围为5-50μm，直径范围为20nm-100nm。
参比电极3为由银和氯化银的混合物导电油墨制作而成的电极。
其次，采用丝网印刷技术在印好电极的绝缘基底1上印刷绝缘漆作为电绝缘层，电绝缘层分为两部分，即第一电绝缘层41和第二电绝缘层42，露出部分为工作电极和参比电极(U型结构电极的两直线端部分)以及进样通道。绝缘漆可以采用热或者光固化绝缘油漆，本对比例中为光固化绝缘油漆。印好的电绝缘层放在紫外烘干机上烘干1分钟。
接着，在第一电绝缘层41上粘贴第一粘合片61，第一粘合片61的内侧(图1中第一粘合片的右侧)粘齐第一电绝缘层41的内侧(图1中第一电绝缘层41的右侧)，在第二电绝缘层42上粘贴第二粘合片62，第二粘合片62的内侧(图1中第二粘合片的左侧)粘齐第二电绝缘层42的内侧(图1中第二电绝缘层的左侧)。
最后，将亲水盖板7整体覆盖第一粘合片61和第二粘合片62，亲水盖板7的左右两侧需分别与第一粘合片61的外侧(图1中第一粘合片的左侧)和第二粘合片62的外侧(图1中第二粘合片的右侧)齐平。这样，绝缘基底1、粘合片以及亲水盖板之间共同形成进样通道8，完成所述去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条的制备。
对比例2与实施例1的区别仅在于：所述工作电极上未设置试剂层。
对比例3
本对比例提供了一种电化学尿酸试条的制备实例，参见图1及图2，该去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条包括绝缘基底1、工作电极2、参比电极3、电绝缘层(包括第一电绝缘层41和第二电绝缘层42)、试剂层5、粘合片(第一粘合片61和第二粘合片62)和亲水盖板7。
首先，采用丝网印刷技术在0.3mm厚的PET塑料绝缘基底1的第一端上制作工作电极2和参比电极3，参比电极采用U型结构围绕着工作电极2。工作电极和参比电极的一侧分别向绝缘基底的相对于第一端的第二端引出工作电极的导线22和参比电极的导线32，在两个导电的末端再分别引出连接外接仪器的工作电极接触垫21和参比电极接触垫31。其中，电极部分的制作顺序不做限定，但各个接点处需保持交叠，以防止电极断路现象出现。各电极的导线材料可以使用常用的导电材料制作，优选用碳、银、金、铂或者任意两种的混合物。各电极的导线除采用丝网印刷技术制作外，也可以采用磁控溅射、电镀、化学沉积等任意一种方法制备。
工作电极2可以直接用掺杂了羧基化多壁碳纳米管的导电碳油墨制备，也可以是在制备好电极导线基础上再次印刷掺杂了羧基化多壁碳纳米管的导电碳油墨。掺杂了羧基化多壁碳纳米管的导电碳油墨的组分为25wt％的碳粉，26wt％的树脂，46wt％的有机溶剂，3％的羧基化多壁碳纳米管。其中，树脂为聚氨酯，有机溶剂为二乙二醇乙醚乙酸酯，所述羧基化多壁碳纳米管的羧基化含量范围为0.1wt％-1.5wt％，比表面积范围为50m2/g-500m2/g，长度范围为5-50μm，直径范围为20nm-100nm。
参比电极3为由银和氯化银的混合物导电油墨制作而成的电极。
其次，采用丝网印刷技术在印好电极的绝缘基底1上印刷绝缘漆作为电绝缘层，电绝缘层分为两部分，即第一电绝缘层41和第二电绝缘层42，露出部分为工作电极和参比电极(U型结构电极的两直线端部分)以及进样通道。绝缘漆可以采用热或者光固化绝缘油漆，本对比例中为光固化绝缘油漆。印好的电绝缘层放在紫外烘干机上烘干1分钟。
接着，在制备好的工作电极2上采用点样机滴加方式滴加一层试剂层5，该试剂层包含水溶性的高分子粘合剂、糖醇类物质、表面活性剂、蛋白质分子以及缓冲液。
本对比例中，水溶性的高分子粘合剂为羟甲基纤维素，糖醇类物质为海藻糖和甘露醇的混合物，表面活性剂为曲拉通X-100，缓冲溶液为磷酸盐缓冲液(PBS溶液)，pH为7.4，蛋白质分子为牛血清白蛋白。
该试剂层完全覆盖在工作电极2的表面，50℃烘干5分钟。试剂层中各组分重量百分比含量，该含量是以所述试剂层干膜(即扣除水分含量)的总重量为100％计算得到的，见表2所示；本对比例中，若以所述试剂层湿膜的总重量为100％计，所述试剂层中各组分重量百分比含量与实施例1中对应组分重量百分比含量相同，Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物组分减少的重量由磷酸盐缓冲液代替。
表2
组分 重量百分比
羧甲基纤维素 2.1％
Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物 0.0％
磷酸盐缓冲液(pH值为7.4) 59.8％
曲拉通X-100 2.1％
甘露醇 15.4％
牛血清白蛋白 10.3％
海藻糖 10.3％
接着，在第一电绝缘层41上粘贴第一粘合片61，第一粘合片61的内侧(图1中第一粘合片的右侧)粘齐第一电绝缘层41的内侧(图1中第一电绝缘层41的右侧)，在第二电绝缘层42上粘贴第二粘合片62，第二粘合片62的内侧(图1中第二粘合片的左侧)粘齐第二电绝缘层42的内侧(图1中第二电绝缘层的左侧)。
最后，将亲水盖板7整体覆盖第一粘合片61和第二粘合片62，亲水盖板7的左右两侧需分别与第一粘合片61的外侧(图1中第一粘合片的左侧)和第二粘合片62的外侧(图1中第二粘合片的右侧)齐平。这样，绝缘基底1、粘合片以及亲水盖板之间共同形成进样通道8，完成所述去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条的制备
对比例3与实施例1的区别仅在于：所述试剂层中不含有Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物。
测试例1
本测试例举例说明在掺杂或不掺杂羧基化的多壁碳纳米管的工作电极上设置试剂层后，以及掺杂羧基化的多壁碳纳米管的工作电极上是否设置试剂层后，所得到的试条在尿酸检测过程中所得到的尿酸浓度与电流的线性关系。
其中，对比例1尿酸试条除工作电极不掺杂羧基化的多壁碳纳米管外，其它制备过程同实施例1相同。对比例2中尿酸试条除工作电极上不设置试剂层外，其它制备过程同实施例1相同。
采集新鲜静脉血样，调整红细胞压积比为40％±2％，配制尿酸浓度分别为168μmol/L，360μmol/L，520μmol/L，730μmol/L，950μmol/L，1200μmol/L的血样。将实施例1制备的试条置于配套的测试仪器中并在工作电极和参比电极两端施加300mV工作电压。取不同尿酸浓度的血样，加到采样口(采样通道)，血样通过虹吸进样通道自动吸取约2μL样品，进入工作电极区域反应形成电流，在对应测试仪器上可检测出与尿酸浓度对应的电流响应值。
同样将对比例1-2制备的试条也采用以上所述同样的方式检测，在对应测试仪器上也可检测出与尿酸浓度对应的电流响应值。其中，实施例1中所得试条和对比例1中所得试条在尿酸检测过程中检测得到的电流与尿酸浓度的线性关系分别见图3中的I和II所示；以及实施例1中所得试条和对比例2中所得试条在尿酸检测过程中检测得到的电流与尿酸浓度的线性关系见图3中的I和III所示。
图3中显示的结果表明，用实施例1制备的试条在300mV电压下所检测的尿酸浓度和电流响应曲线的斜率比比较例1和比较例2制备的试条所获得的线性斜率大很多，也就是说实施例1制备得到的试纸测试尿酸的灵敏度提高显著，这种灵敏度提高来自于工作电极掺杂羧基化碳纳米管与工作电极覆盖含过渡金属络合物共同作用的结果。
测试例2
本测试例举例说明工作电极上覆盖的试剂层中是否含过渡金属的络合物对降低抗坏血酸干扰的影响。
采集新鲜静脉血样，调整红细胞压积比为40％±2％，配制尿酸浓度为520μmol/L血样。尿酸浓度的血样分装配制为含抗坏血酸浓度为0mM，0.1mM，0.2mM，0.3mM以及0.5mM的血样。
将实施例1制备的试条置于配套的测试仪器中并在工作电极和参比电极两端施加300mV工作电压。取不同抗坏血酸浓度的血样，加到采样口(采样通道)，血样通过虹吸进样通道自动吸取约2μL样品，进入工作电极区域反应形成电流，在对应测试仪器上可检测出与抗坏血酸浓度对应的电流响应值。
于实施例1和对比例3的试条的工作电极上检测的抗坏血酸浓度和电流的线性关系分别见图4中的IV、V所示。图4中的结果显示，试剂层中是否含Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物对抗坏血酸的测试响应影响较大。在实施例1所提供的试条中，试剂层含有3wt％的Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物，该试条在实验血样中含有的抗坏血酸浓度下检测基本不受抗坏血酸的影响，而在对比例3所提供的试条中，试剂层中不含有Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物，该试条在实验血样中含有的抗坏血酸浓度下检测受抗坏血酸的影响较大。由此可以证明，本发明实施例1所提供的该试条在不使用抗坏血酸氧化酶的条件下，而是通过在试剂层中添加Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物，可以显著增加去抗坏血酸干扰的效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条，其特征在于，所述去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条包括：绝缘基底和电极，所述电极至少包括参比电极和用于尿酸测定的工作电极；
所述工作电极的表面覆盖有试剂层；所述试剂层的成分包括过渡金属络合物；
优选地，以所述试剂层干膜的总重量为100％计，所述过渡金属络合物的含量范围为0.1wt％-10wt％；
所述工作电极的成分包括高比表面积电活性物质；还优选地，以制作所述工作电极所用原料组分的总重量为100％计，所述高比表面积电活性物质的含量范围为0.5wt％-30wt％。
2.根据权利要求1所述的试条，其特征在于，所述工作电极的成分还包括碳粉、树脂及有机溶剂；
优选地，所述树脂包括聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂中的一种或者几种的组合；更优选为聚氨酯；
还优选地，所述有机溶剂包括二丙二醇单甲醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇乙醚乙酸酯中的一种或者几种的组合；更优选为二乙二醇乙醚乙酸酯。
3.根据权利要求1或2所述的试条，其特征在于，所述高比表面积电活性物质的比表面积范围为50m2/g-500m2/g；
优选地，所述高比表面积电活性物质包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管或石墨烯中的一种或几种的组合；
更优选地，所述单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管为羧基化的或者氨基化的单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管；所述石墨烯为羧基化的石墨烯；
进一步优选地，所述高比表面积电活性物质为羧基化的多壁碳纳米管；
更进一步优选地，所述羧基化的多壁碳纳米管的羧基化含量范围为0.5wt％-30wt％，比表面积范围为50m2/g-500m2/g，长度范围为5-50μm，直径范围为20nm-100nm。
4.根据权利要求1所述的试条，其特征在于，所述试剂层的成分还包括水溶性的高分子粘合剂、表面活性剂、蛋白质分子、糖醇类物质以及缓冲溶液；
还优选地，所述水溶性的高分子粘合剂包括羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、甲基纤维素或者乙基纤维素；更优选为羧甲基纤维素钠；
还优选地，所述表面活性剂包括曲拉通-100、吐温-20、吐温-80中的一种或者几种的组合；
还优选地，所述蛋白质分子包括牛血清白蛋白、胶原蛋白分子中的一种或者多种；
还优选地，所述糖醇类物质包括甘露醇、蔗糖、海藻糖、山梨醇中的一种或者几种的组合；
还优选地，所述缓冲溶液的pH值范围为7.0-8.0，更优选为7.4；进一步优选地，所述缓冲溶液包括柠檬酸缓冲溶液、磷酸缓冲液或者Tris-HCl缓冲液；更进一步优选地，所述缓冲溶液为磷酸缓冲液。
5.根据权利要求1或4所述的试条，其特征在于，所述过渡金属络合物包括Co的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物、Ni的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物或Fe的1,10-菲咯啉-5,6-二酮络合物。
6.根据权利要求1所述的试条，其特征在于，所述参比电极为银电极、氯化银电极或者由银和氯化银的混合物导电油墨制作而成的电极；优选为由银和氯化银的混合物导电油墨制作而成的电极；
还优选地，所述绝缘基底的材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺或聚苯乙烯。
7.根据权利要求1-6任一项所述的试条，其特征在于，所述试条还包括电绝缘层、粘合片以及亲水盖板；所述电绝缘层部分覆盖于已设置工作电极和参比电极的绝缘基底表面，以露出工作电极和参比电极并于所述绝缘基底表面靠近所述工作电极的第一端和第二端形成未覆盖电绝缘层的进样通道；
所述粘合片设置于所述电绝缘层上，且露出所述进样通道；所述亲水盖板覆盖所述粘合片及所述进样通道。
8.权利要求1-7任一项所述的去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条的制作方法，其包括：
(1)于所述绝缘基底的第一端上制作参比电极及含有高比表面积电活性物质的工作电极；
(2)于所述工作电极的表面制作含有过渡金属络合物的试剂层；
优选地，当所述的去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条还包括电绝缘层、粘合片以及亲水盖板时，所述制作方法还包括：
在步骤(1)和步骤(2)之间还包括于已设置工作电极和参比电极的绝缘基底表面部分地制作电绝缘层，以露出工作电极和参比电极并于所述绝缘基底表面靠近所述工作电极的第一端和第二端形成未覆盖电绝缘层的进样通道；
在步骤(2)之后还包括再将所述粘合片设置于所述电绝缘层上，且露出所述进样通道；
最后将所述亲水盖板覆盖所述粘合片及所述进样通道。
9.权利要求1-7任一项所述的去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条在检测全血样品中尿酸的应用。
10.一种全血样品中尿酸的检测方法，其特征在于，所述检测方法使用权利要求1-7任一项所述的去抗坏血酸干扰的电化学尿酸试条。
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