CN114878662B - Cu-HHB或Cu-BTC在绿脓菌素检测中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种Cu‑HHB或Cu‑BTC在绿脓菌素检测中的应用方法。将Cu‑HHB或Cu‑BTC用于制作电化学传感器的工作电极，并基于电化学传感器对绿脓菌素进行电化学检测。绿脓菌素的检测步骤：根据绿脓菌素系列浓度标准溶液的循环伏安法所得出的CV曲线建立标准曲线方程；取用或制备待测样品溶液；基于待测样品溶液，采用循环伏安法检测待测样品溶液的电流峰值；根据电流峰值与绿脓菌素浓度之间的标准曲线方程计算得出待测样品溶液中绿脓菌素的浓度含量。本发明通过选择Cu‑HHB或Cu‑BTC来修饰玻碳电极，使得制备的电化学传感器在对绿脓菌素进行电化学检测时具有特异性电信号放大作用，使得电化学检测绿脓菌素的灵敏度更高、更简便，可以实时原位检测。

Description

Cu-HHB或Cu-BTC在绿脓菌素检测中的应用
技术领域
本发明属于金属有机框架材料应用技术领域，尤其涉及Cu-HHB和Cu-BTC的应用方法。
背景技术
金属有机框架材料(Metal Organic Frameworks，MOFs)是由金属离子和有机配体自组装构筑的一类结晶多孔材料，其具有多孔性、孔径可调、较大的比表面积及丰富的吸附位点等性质，使其成为一种潜在的催化材料。近年来，对于MOFs的研究应用报道已有不少。在众多的MOFs中，Cu-BTC(又名HKUST-1)最初是由香港科技大学的工作人员于1999年在Sciense上首次报道了在溶剂热条件下由均苯三甲酸和硝酸铜反应制备出来的。2012年，Qiu等人在Chinese J CATAL上报道了将Cu-BTC作为催化剂进行CO氧化的研究。斯坦福大学的鲍哲南教授于2018年发表文章称其采用配位试剂的动力学控制方法首次合成了M3(C6O6)2(X＝NH,S)含氧类似物Cu-HHB，研究发现Cu-HHB相邻的二维层之间具有部分重叠堆积，带隙近似1eV。M3(C6O6)2MOFs中添加的Cu-HHB将对有机链段和金属之间的相互影响有更深入的了解，进而进一步拓宽MOFs材料的应用选择范围。
Cu-BTC作为较先开发的金属有机框架材料，其已广泛应用于化学吸附、电催化、成分检测等领域。如中国专利CN201810136462.4将Cu-BTC组装成纳米金属催化剂用于CO2的甲酰化反应；中国专利CN201710263807.8将Cu-BTC作为吸附材料应用于空气净化领域；中国专利CN201710690861.0将多级孔Cu-BTC材料用于农药草甘膦中的检测应用。Cu-HHB作为近年来新开发出的导电金属有机框架材料(c-MOFs)的一类，被研究人员期望在电催化、能源存储、传感器和电子设备领域发挥重要作用；但就其具体的应用案例而言，现有报道还比较少。将Cu-HHB和Cu-BTC应用于生物检测领域，特别是细菌检测领域的报道更是鲜有报道。因此，研究将Cu-HHB和Cu-BTC转用到细菌检测领域，将具有重要意义。
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa，PA)是一种革兰氏阴性菌，是重要的医院内感染条件致病菌。PA生物标志物的检测近年来已成为了早期诊断PA感染的重要手段。作为PA的主要毒力因子，绿脓菌素(Pyocyanin,PYO)由PA特异分泌，是PA的群体感应信号分子，在细菌定植的早期阶段开始合成，这使得它成为评价PA感染的最理想的标志物之一。传统用于PYO的检测方法主要有分光光度法(UV-Vis)、高效液相色谱(HPLC)、高效液相色谱与质谱联用(HPCL-MS)、自由流电泳以及核磁共振光谱技术等。UV-Vis测定PYO的灵敏度较低，且该方法需要复杂的样品前处理；HPLC、HPLC-MS可以较好地定量测定PYO，但这两种方法无法进行实时原位检测，同时检测设备昂贵，样品前处理较复杂；自由流电泳及核磁共振光谱技术等由于其高选择性可以用于检测低含量的PYO，但它们需要大量的样品及昂贵的仪器。因此，亟需建立一种灵敏度高、简便、实时原位检测PYO的方法。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的技术问题，提供一种Cu-HHB或Cu-BTC在绿脓菌素检测中的应用方法。
本发明采取的技术方案如下：
一种Cu-HHB或Cu-BTC的应用，将Cu-HHB或Cu-BTC应用于绿脓菌素的电化学检测。
由于PYO具有电化学氧化还原活性，因此可以通过电化学传感器检测PYO。但是在裸电极上直接检测PYO时所产生的电化学信号灵敏度较低，不能满足对样品中的痕量PYO的准确测定，因此提高电化学检测过程中电子的传递速率和电流信号就显得尤为重要。金属有机框架材料的比表面积大、孔径大小可调、具有催化活性等特点。因此，可以采用MOF材料修饰电极，利用MOFs材料的孔隙对PYO的吸附、材料的高比表面积以及材料固有的催化性能，来提高电化学反应的信号，进而增加灵敏度，降低检出限，构建一种基于MOF材料的新型电化学传感平台，用于检测痕量的绿脓菌素。
进一步优选的，将上述Cu-HHB或Cu-BTC用于制作电化学传感器的工作电极，并基于电化学传感器对绿脓菌素进行电化学检测。
进一步优选的，上述电化学传感器为三电极传感体系，包括工作电极、参比电极以及对电极，所述参比电极为Ag/AgCl电极，所述对电极为铂丝，所述工作电极是由Cu-HHB或Cu-BTC修饰的玻碳电极。
根据实验探究表明Cu-HHB或Cu-BTC这两种材料对于绿脓菌素的电化学氧化还原反应具有特异的催化作用，能够放大PYO还原信号。具体过程大致为：PYO本身在电极表面发生氧化还原反应：PYO(Oxi)→PYO(Red)；当在电极表面修饰Cu-MOF材料后，MOF发生氧化还原反应，产生Cu2+，PYO(Red)可被Cu2+氧化成PYO(Oxi)。PYO(Oxi)可被再次还原，进而放大PYO还原电流。Cu2++PYO(Red)→Cu++PYO(Oxi)。
进一步优选的，上述工作电极的制备包括以下步骤：对玻碳电极进行抛光处理；用Cu-HHB或Cu-BTC配制得到MOFs溶液，并将MOFs溶液与壳聚糖溶液按比例混合后制成CS@MOF修饰液；将CS@MOF修饰液滴加在抛光后的玻碳电极表面上，室温下干燥即得到工作电极。
进一步优选的，上述MOFs溶液是将Cu-HHB或Cu-BTC在与超纯水中混合并超声处理后得到的浓度为0.25～1.00mg/mL的溶液。
进一步优选的，上述壳聚糖溶液的质量百分数为0.10％～0.25％；所述CS@MOF修饰液中的MOFs溶液与CS溶液的添加体积比为1:(2～3)。壳聚糖(CS)与金属有机框架材料(MOFs)的配合比例会影响整个修饰层的催化效果。CS不仅有利于MOFs材在电极表面成膜及固定，适量的CS还可将MOFs限制在其孔隙内，控制其与电极的距离，构建氧化还原电容放大器。若CS含量过低会导致MOFs自身在电极表面发生电化学反应，MOFs产生的Cu2+无法与PYO之间发生反应。若CS过多，会降低电极的导电性，影响电极表面的电子传导速率。
进一步优选的，上述CS@MOF修饰液与玻碳电极的比例为：直径2mm～6mm的玻碳电极滴入CS@MOF修饰液的量为1.7～26μL。电极表面材料的修饰量会影响传感器效果，若修饰量过多会导致电极表面厚度过高，影响电子传导，使得信号降低。若修饰量过低，会限制反应中Cu2+的含量，影响催化效果。
进一步优选的，对上述玻碳电极进行抛光处理时，将玻碳电极依次用放置不同粒度氧化铝浆料的抛光布上进行抛光，且所述用放置不同粒度氧化铝浆料的抛光布上进行抛光是指先用数量级为1μm级粒度氧化铝浆料在抛光布上进行抛光，再用数量级为0.1μm级粒度氧化铝浆料在抛光布上进行抛光，最后用数量级为0.01μm级粒度氧化铝浆料在抛光布上进行抛光。依次采用不同数量级粒度的氧化铝浆料对玻碳电极进行抛光，除了使得玻碳电极表面光滑以外，更有利于保持玻碳电极整体表面幅度的一致，利于后续对玻碳电极的修饰。
基于同一技术构思，本发明还提供一种绿脓菌素的电化学检测方法，使用上述的电化学传感器并结合循环伏安法对绿脓菌素进行检测，包括以下步骤：
(1)根据绿脓菌素系列浓度标准溶液的循环伏安法所得出的CV曲线建立标准曲线方程；
(2)取用或制备待测样品溶液；
(3)基于步骤(2)中制备的待测样品溶液，采用循环伏安法检测待测样品溶液的电流峰值；
(4)根据电流峰值与绿脓菌素浓度之间的标准曲线方程计算得出待测样品溶液中绿脓菌素的浓度含量。
进一步优选的，上述在以Cu-HHB作为玻碳电极的修饰物时，所述步骤(1)中的标准曲线方程为：I＝0.3778c+5.5806(I代表峰值电流，c代表PYO的浓度)，决定系数R2＝0.996；标准曲线方程的检出限为23.3nM。
上述在以Cu-BTC作为玻碳电极的修饰物时，所述步骤(1)中的标准曲线方程为：I＝0.3529c+5.564(I代表峰值电流，c代表PYO的浓度)，决定系数R2＝0.9998；标准曲线方程的检出限为25.0nM。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过分析MOFs材料与绿脓菌素的特性，建立了基于MOF材料的电化学传感器，通过特别选择MOFs材料中的Cu-HHB或Cu-BTC来修饰玻碳电极，使得制备的电化学传感器能够针对绿脓菌素进行电化学检测时具有特异性电信号放大作用，使得电化学检测绿脓菌素的灵敏度更高、更简便，可以实时原位检测。电化学传感器的制备步骤简单，对设备及技术要求低。通过合理优化CS@MOF修饰液的配比以及CS@MOF修饰液与玻碳电极面积的比例，使得经修饰后的玻碳电极能够达到精准有效传感电信号的作用。
检测PYO的国家标准方法(GB 8538-2016)是生化试验，首先分离培养细菌，之后采用绿脓菌素测定培养基培养PA 24h后，采用氯仿提取PYO，进行定性试验。本发明建立的绿脓菌素的电化学检测方法可以免去细菌培养步骤，直接测定样品中的PYO。将检测时间从48～120h控制至30min以内。与已建立的PYO电化学检测方法相比，本方法的检出限较低，基于Cu-HHB的电化学传感器为23.3nmol/L，基于Cu-BTC的电化学传感器为25.0nmol/L，能够实现PYO的早期检出。
综上所述，本发明提供了一种Cu-HHB和Cu-BTC的新型应用方法，建立了无需样品前处理、快速、灵敏、设备及技术要求低的PYO定性及定量方法。
附图说明
图1是实施例1中Cu-HHB的合成步骤示意图；
图2是实施例1、2以及对比例1中CS@Ni-HHB/GCE、CS@Cu-HHB/GCE、CS@Cu-BTC/GCE以及未修饰的玻碳电极在测定相同浓度PYO时的CV图谱；
图3是实施例1中基于Cu-HHB电化学传感器测定PYO的线性范围及标准曲线；其中a是CS@Cu-HHB/GCE检测不同浓度PYO的CV图谱，其中各曲线中还原峰的位置从上到下，所对应的PYO浓度分别是5μmol/L、10μmol/L、20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L、120μmol/L、160μmol/L；b是PYO浓度与电流信号变化的标准曲线；
图4是实施例2中Cu-BTC的合成步骤示意图；
图5是实施例2中基于Cu-BTC电化学传感器测定PYO的线性范围及标准曲线；a是CS@Cu-HHB/GCE检测不同浓度PYO的CV图谱，其中各曲线中还原峰的位置从上到下，所对应的PYO浓度分别是5μmol/L、10μmol/L、20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L、120μmol/L、160μmol/L；b是PYO浓度与电流信号变化的标准曲线；
图6是对比例2中CS@Cu-HHB修饰液与CS溶液在不同投料比时测定相同浓度PYO的CV图谱。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明考虑到由于PYO具有电化学氧化还原活性，因此可以通过电化学传感器检测PYO。但是在裸电极上直接检测PYO时所产生的电化学信号灵敏度较低，不能满足对样品中的痕量PYO的准确测定，因此提高电化学检测过程中电子的传递速率和电流信号就显得尤为重要。金属有机框架材料(Metal Organic Frameworks，MOFs)是由金属离子和有机配体自组装构筑的一类结晶多孔材料，其比表面积大、孔径大小可调、具有催化活性等特点。因此，可以采用MOF材料修饰电极，利用MOFs材料的孔隙对PYO的吸附、材料的高比表面积以及材料固有的催化性能，来提高电化学反应的信号，进而增加灵敏度，降低检出限，构建一种基于MOF材料的新型电化学传感平台，用于检测痕量的绿脓菌素。
实施例1：
一种基于Cu-HHB的电化学传感器制备与应用方法。包括以下步骤：
(1)Cu-HHB的制备：
如图1所示，取0.083g Cu(NO3)·2.5H2O及43μL乙二胺溶于15mL脱氧超纯水中，同时称取0.030g六羟基苯(HHB)溶于15mL脱氧超纯水中，边搅拌边将HHB水溶液加入上述硝酸铜溶液内，在室温条件下，500rpm脱氧搅拌3h，过滤得到深蓝色沉淀，用乙醇(25mL×3)和水(50mL×2)洗涤，在80℃烘箱中干燥后研磨以备使用。
(2)构建基于MOF材料的工作电极
将玻碳电极(GCE)分别用粒度为1μm、0.3μm、0.05μm的氧化铝浆料在抛光布上进行抛光，而后依次用乙醇和超纯水进行超声处理。将1.0mg Cu-HHB加入4.0mL超纯水中并超声处理30min得到MOFs溶液，配置质量百分数为0.2％的壳聚糖溶液，将MOFs溶液与壳聚糖溶液以1：2的体积比混合后超声处理30min，制成CS@Cu-HHB修饰液。将4.0μL CS@Cu-HHB修饰液滴加在抛光后直径为3mm的GCE表面上，室温下过夜干燥即得到Cu-HHB修饰的工作电极。
(3)Cu-HHB修饰的工作电极与Ag/AgCl参比电极、铂丝对电极组成三电极传感体系，得到基于Cu-HHB的电化学传感器。
利用本实施例中电化学传感器对绿脓菌素进行电化学检测，包括以下步骤：
1)根据绿脓菌素系列浓度标准溶液的循环伏安法所得出的CV曲线建立标准曲线方程：取6mL PBS溶液加入系列浓度标准溶液的PYO，氮气吹5min除氧，在含有三电极传感体系的CHI660E电化学工作站上进行电化学实验，所述三电极传感体系包括铂丝对电极和Ag/AgCl参比电极及工作电极。采用循环伏安法进行测定，具体参数如下表所示。
Figure BDA0003653947440000061
系列浓度标准溶液分别选用1μmol/L、5μmol/L、10μmol/L、20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L、120μmol/L、160μmol/L的PYO溶液。通过计算所得各组的峰值电流，绘制峰值电流与PYO浓度的曲线，得到其相关性。再将具有线性关系的浓度点绘制标准曲线，计算相关方程和决定系数。其线性范围及标准曲线如图3所示，其回归方程为I＝0.3778c+5.5806(I代表峰值电流，c代表PYO的浓度)，决定系数R2＝0.996。
按照上述电化学检测方法检测11组空白样品，分别得到11组空白样品的峰值电流，再计算11组空白样品峰值电流的标准偏差。再通过标准曲线相关方程得到的斜率(灵敏度)，计算检测方法的检出限。通过计算证实该电化学方法的检出限为23.3nM。
2)取用待测样品溶液；
3)基于步骤2)中制备的待测样品溶液，采用循环伏安法检测待测样品溶液的电流峰值；
4)根据电流峰值与绿脓菌素浓度之间的标准曲线方程计算得出待测样品溶液中绿脓菌素的浓度含量。
在本实施例中，在建立标准曲线之前有进行电化学传感器的电信号放大性能检测，采用循环伏安法对未修饰的玻碳电极及CS@Cu-HHB修饰的玻碳电极来测定浓度为20μM的PYO，其结果如图2所示，CS@Cu-HHB修饰的玻碳电极的PYO信号显著放大。
实施例2：
一种基于Cu-BTC的电化学传感器制备与应用方法。如图4所示，包括以下步骤：
(1)Cu-BTC的制备：
如图1所示，取0.364g Cu(NO3)·2.5H2O溶于10mL甲醇中，同时称取0.175g H3BTC溶于10mL甲醇中，边搅拌边将H3BTC水溶液加入上述硝酸铜溶液内，在室温条件下，500rpm搅拌1h，过滤得到蓝色沉淀，用乙醇(25mL×3)和水(50mL×2)洗涤，在80℃烘箱中干燥后研磨以备使用。
(2)构建基于MOF材料的工作电极
将玻碳电极(GCE)分别用粒度为1μm、0.3μm、0.05μm的氧化铝浆料在抛光布上进行抛光，而后依次用乙醇和超纯水进行超声处理。将1.0mg Cu-BTC加入4.0mL超纯水中并超声处理30min得到MOFs溶液，配置质量百分数为0.2％的壳聚糖溶液，将MOFs溶液与壳聚糖溶液以1：2的体积比混合后超声处理30min，制成CS@Cu-BTC修饰液。将4.0μL CS@Cu-BTC修饰液滴加在抛光后直径为3mm的GCE表面上，室温下过夜干燥即得到Cu-BTC修饰的工作电极。
(3)Cu-BTC修饰的工作电极与Ag/AgCl参比电极、铂丝对电极组成三电极传感体系，得到基于Cu-BTC的电化学传感器。
利用本实施例中电化学传感器对绿脓菌素进行电化学检测，包括以下步骤：
1)根据绿脓菌素系列浓度标准溶液的循环伏安法所得出的CV曲线建立标准曲线方程：取6mL PBS溶液加入系列浓度标准溶液的PYO，氮气吹5min除氧。在含有三电极传感体系的CHI660E电化学工作站上进行电化学实验，所述三电极传感体系包括铂丝对电极和Ag/AgCl参比电极及工作电极。采用循环伏安法进行测定，具体参数如下表所示。
Figure BDA0003653947440000071
系列浓度标准溶液分别选用1μmol/L、5μmol/L、10μmol/L、20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L、120μmol/L、160μmol/L的PYO溶液。通过计算所得各组的峰值电流，绘制峰值电流与PYO浓度的曲线，得到其相关性。再将具有线性关系的浓度点绘制标准曲线，计算相关方程和决定系数。其线性范围及标准曲线如图5所示，其回归方程为I＝0.3529c+5.564(I代表峰值电流，c代表PYO的浓度)，决定系数R2＝0.9998。
按照上述电化学检测方法检测11组空白样品，分别得到11组空白样品的峰值电流，再计算11组空白样品峰值电流的标准偏差。再通过标准曲线相关方程得到的斜率(灵敏度)，计算检测方法的检出限。通过计算证实该电化学方法的检出限为25.0nM。
2)取用待测样品溶液；
3)基于步骤2)中制备的待测样品溶液，采用循环伏安法检测待测样品溶液的电流峰值；
4)根据电流峰值与绿脓菌素浓度之间的标准曲线方程计算得出待测样品溶液中绿脓菌素的浓度含量。
在本实施例中，在建立标准曲线之前有进行电化学传感器的电信号放大性能检测，采用循环伏安法对未修饰的玻碳电极及CS@Cu-BTC修饰的玻碳电极来测定浓度为20μM的PYO，其结果如图2所示，CS@Cu-BTC修饰的玻碳电极的PYO信号显著放大。
对比例1：
一种基于Ni-HHB的电化学传感器制备与应用方法。如图5所示，包括以下步骤：
(1)Ni-HHB的制备：
称取0.263g NiSO4·6H2O于锥形瓶中，溶于15mL脱氧超纯水中，向锥形瓶内加入43μL乙二胺。同时称取0.030g六羟基苯(Benzenehexol，HHB)于烧杯内，溶于15mL脱氧超纯水中。边搅拌边将HHB水溶液加入上述硫酸镍溶液内，在室温条件下，500rpm脱氧搅拌3h，过滤得到深棕色沉淀，用乙醇(25mL×3)和水(50mL×2)洗涤，在80℃烘箱中干燥后研磨以进一步表征。
(2)构建基于MOF材料的工作电极
将玻碳电极(GCE)分别用粒度为1μm、0.3μm、0.05μm的氧化铝浆料在抛光布上进行抛光，而后依次用乙醇和超纯水进行超声处理。将1.0mg Ni-HHB加入4.0mL超纯水中并超声处理30min，配置质量分数为0.2％壳聚糖溶液，将MOFs溶液与0.2％壳聚糖溶液以体积比1：2的比例混合后超声30min，制成CS@Ni-HHB修饰液。将4.0μL CS@Ni-HHB修饰液滴加在抛光后直径为3mm的GCE表面上，室温下过夜干燥。
(3)Ni-HHB修饰的工作电极与Ag/AgCl参比电极、铂丝对电极组成三电极传感体系，得到基于Ni-HHB的电化学传感器。
利用本实施例中电化学传感器对绿脓菌素进行电化学检测，包括以下步骤：
取6mL PBS溶液加入浓度为20μM的PYO，氮气吹5min除氧。在含有三电极传感体系的CHI660E电化学工作站上进行电化学实验，所述三电极传感体系包括铂丝对电极和Ag/AgCl参比电极及工作电极。采用循环伏安法进行测定，具体参数如下表所示。
Figure BDA0003653947440000081
按照上述步骤采用未修饰的玻碳电极及CS@Ni-HHB、CS@Cu-HHB、CS@Cu-BTC修饰的玻碳电极测定相同浓度的PYO，其结果如图2所示，CS@Ni-HHB修饰的玻碳电极的PYO信号未发生明显变化。
对比例2：
一种基于Cu-HHB的电化学传感器制备与应用方法。如图1所示，包括以下步骤：
(1)、Cu-HHB的制备
取0.083g Cu(NO3)·2.5H2O及43μL乙二胺溶于15mL脱氧超纯水中，同时称取0.030g六羟基苯(HHB)溶于15mL脱氧超纯水中，边搅拌边将HHB水溶液加入上述硝酸铜溶液内，在室温条件下，500rpm脱氧搅拌3h，过滤得到深蓝色沉淀，用乙醇(25mL×3)和水(50mL×2)洗涤，在80℃烘箱中干燥后研磨以备使用。
(2)、构建基于MOF材料的工作电极
将玻碳电极(GCE)分别用粒度为1μm、0.3μm、0.05μm的氧化铝浆料在抛光布上进行抛光，而后依次用乙醇和超纯水进行超声处理。将1.0mg Cu-HHB加入4.0mL超纯水中并超声处理30min，配置质量百分数为的0.2％壳聚糖溶液，将MOFs溶液与0.2％壳聚糖溶液以1：1、1：2、1：3的比例混合后超声30min，制成CS@Cu-HHB修饰液。将4.0μL CS@Cu-HHB修饰液滴加在抛光后直径为3mm的GCE表面上，室温下过夜干燥。
(3)Cu-HHB修饰的工作电极与Ag/AgCl参比电极、铂丝对电极组成三电极传感体系，得到基于Cu-HHB的电化学传感器。
利用本实施例中电化学传感器对绿脓菌素进行电化学检测，包括以下步骤：
取6mL PBS溶液加入20μM标准溶液的PYO，氮气吹5min除氧。在含有三电极传感体系的CHI660E电化学工作站上进行电化学实验，所述三电极传感体系包括铂丝对电极和Ag/AgCl参比电极及工作电极。采用循环伏安法进行测定，具体参数如下表所示。
Figure BDA0003653947440000091
按照上述步骤采用不同投料比的修饰材料修饰的玻碳电极进行测定，其结果如图6所示，当选用Cu-HHB:CS投料比为1:2的材料修饰电极时，电化学传感器测定PYO的电化学峰值电流最高，选用投料比为1:1的材料修饰的传感器的电化学信号最低。
上述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种Cu-HHB或Cu-BTC的应用，其特征在于，将Cu-HHB或Cu-BTC应用于绿脓菌素的电化学检测；将所述Cu-HHB或Cu-BTC用于制作电化学传感器的工作电极，并基于电化学传感器对绿脓菌素进行电化学检测；
所述工作电极的制备包括以下步骤：将Cu-HHB或Cu-BTC与超纯水混合后配制得到MOFs溶液，并将MOFs溶液与壳聚糖溶液按比例混合后制成CS@MOF修饰液；将CS@MOF修饰液滴加在抛光后的玻碳电极表面上，室温下干燥即得到工作电极。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述电化学传感器为三电极传感体系，包括工作电极、参比电极以及对电极，所述参比电极为Ag/AgCl电极，所述对电极为铂丝，所述工作电极是由Cu-HHB或Cu-BTC修饰的玻碳电极。
3. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述MOFs溶液是将Cu-HHB或Cu-BTC在与超纯水中混合并超声处理后得到的浓度为0.25~1.00 mg/ mL的溶液。
4.根据权利要求3所述应用，其特征在于，所述壳聚糖溶液的质量百分数为0.10%~0.25%；所述CS@MOF修饰液中的MOFs溶液与CS溶液的添加体积比为1:（2~3）。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述CS@MOF修饰液与玻碳电极的比例为：直径2mm~6mm的玻碳电极滴入CS@MOF修饰液的量为1.7~26μL。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，对所述玻碳电极进行抛光处理时，将玻碳电极依次用放置不同粒度氧化铝浆料的抛光布上进行抛光，且所述用放置不同粒度氧化铝浆料的抛光布上进行抛光是指先用数量级为1μm级粒度氧化铝浆料在抛光布上进行抛光，再用数量级为0.1μm级粒度氧化铝浆料在抛光布上进行抛光，最后用数量级为0.01μm级粒度氧化铝浆料在抛光布上进行抛光。
7.一种绿脓菌素的电化学检测方法，其特征在于，根据如权利要求2-6任一项所述的应用并结合循环伏安法对绿脓菌素进行检测，包括以下步骤：
（1）根据绿脓菌素系列浓度标准溶液的循环伏安法所得出的CV曲线建立标准曲线方程；
（2）取用或制备待测样品溶液；
（3）基于步骤（2）中制备的待测样品溶液，采用循环伏安法检测待测样品溶液的电流峰值；
（4）根据电流峰值与绿脓菌素浓度之间的标准曲线方程计算得出待测样品溶液中绿脓菌素的浓度含量。
8. 根据权利要求7所述的电化学检测方法，其特征在于，在以Cu-HHB作为玻碳电极的修饰物时，所述步骤（1）中的标准曲线方程为：I = 0.3778c + 5.5806，I代表峰值电流，c代表PYO的浓度；
在以Cu-BTC作为玻碳电极的修饰物时，所述步骤（1）中的标准曲线方程为：I =0.3529c + 5.564，I代表峰值电流，c代表PYO的浓度。
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