CN1936565A - 高性能聚苯胺－尿酸酶传感器的制备方法 - Google Patents
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Abstract
高性能聚苯胺－尿酸酶传感器的制备方法，涉及一种生物传感器技术领域。在含苯胺和离子液体硫酸乙酯－1－甲基－3－乙基咪唑电解液的三电极电解池中，首先用电化学聚合方法制得聚苯胺膜，然后将制得的聚苯胺膜先在缓冲溶液中还原，再在含尿酸酶的缓冲溶液中氧化，使尿酸酶掺杂进聚苯胺膜，制得聚苯胺－尿酸酶传感器。本发明合成的聚苯胺不仅在pH为12的KCl溶液中仍然具有良好的电化学活性，而且由它制得的聚苯胺－尿酸酶传感器具有很好的抗干扰能力。使用本发明制备的高选择性聚苯胺－尿酸酶传感器，可以对尿酸进行监测，该电极使用安全，无毒，性能稳定，可反复使用，且可有效地消除多种电化学活性杂质的干扰。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物传感器，特别是聚苯胺-尿酸酶生物传感器的制备技术领域。
背景技术
聚苯胺具有较高的电导率及环境稳定性、结构多样化、独特的掺杂机理、氧化还原可逆性、电致变色、和光电转换等诸多优良性质，所以在塑料电池、电催化反应、化学生物传感器、发光二极管、金属防腐、抗静电、电磁屏蔽等领域的应用已受到研究者的广泛关注，被认为是在实际应用中最有希望的导电高聚物之一。
离子液体是完全由离子组成在室温下呈液态的盐，日本东京农业大学的学者在单体或齐聚物中引入离子液体的结构(通常为离子)，得到离子导电性高分子，还可以在其中再掺一些无机盐以提高导电率。这些高离子导电聚合物可在聚合物锂离子电池、太阳能电池、燃料电池、双电层电容器等方面得到应用。
发明内容
本发明的目的在于利用离子液体中合成的聚苯胺，制备高选择性聚苯胺-尿酸酶传感器，这种传感器能有效地消除多种电化学活性干扰物对尿酸浓度测量的影响。
本发明技术方案是：在含苯胺和离子液体硫酸乙酯-1-甲基-3-乙基咪唑电解液的三电极电解池中，首先用电化学聚合方法制得聚苯胺膜，然后将制得的聚苯胺膜先在缓冲溶液中还原，再在含尿酸酶的缓冲溶液中氧化，使尿酸酶掺杂进聚苯胺膜，制得聚苯胺-尿酸酶传感器。
在硫酸乙酯-1-甲基-3-乙基咪唑离子液体中合成的聚苯胺不仅在pH为12的KCl溶液中仍然具有良好的电化学活性，而且由它制得的聚苯胺-尿酸酶传感器具有很好的抗干扰能力。使用本发明制备的高选择性聚苯胺-尿酸酶传感器，可以对尿酸进行监测，该电极使用安全，无毒，性能稳定，可反复使用，且可有效地消除多种电化学活性杂质的干扰。
另，本发明电解前铂电极先用铬酸洗液进行预处理。
本发明苯胺在电解前经减压蒸馏，保存在4℃环境下备用。
本发明电解液中苯胺和离子液体比例为2∶1～1∶4。
用电化学聚合方法制得聚苯胺膜时恒电位合成20～40分钟，电势控制在0.8～1.5V。
具体实施方式
1、电极制备
(1)原料：苯胺(经减压蒸馏后保存在4℃冰箱中备用)、离子液体硫酸乙酯-1-甲基-3-乙基咪唑。
(2)配置电解液：将离子液体和苯胺按2∶1～1∶4的比例混合，搅拌至均相。
(3)电解池准备：电解池采用三电极体系，由两铂片和一饱和甘汞电极(SCE)构成。铂电极先用铬酸洗液进行预处理。
(4)电解合成：电解液加入电解池中，恒电位合成20～40分钟，电势控制在0.8～1.5V。
(5)电极还原和氧化：将上述电极用二次水洗涤后放入Britton-Robinson(布鲁顿-鲁宾逊)缓冲溶液(pH5.0～8.0)中还原15～40分钟，然后迅速移到含尿酸酶的缓冲溶液中氧化20～50分钟。取出后再用二次水冲洗。
(6)保存：电极不使用时放入4℃冰箱中保存。
2、抗干扰实验
为了说明此电极的抗干扰能力，发明人还测定了尿酸的浓度为0.5mmoldm-3、电活性干扰物(如：葡萄糖，对乙酰氨基酚，谷胱甘肽，1-半胱氨酸和抗坏血酸)为正常生理水平浓度下对尿酸测定的干扰。结果如表1所示：在此测定条件下，它们对尿酸浓度的测定几乎没有影响。
表1电化学活性干扰物对尿酸酶生物传感器响应电流的影响
| 干扰物 | 生理浓度(mmol dm-3) | IU+I/IU |
| 葡萄糖对乙酰氨基酚谷胱甘肽1-半胱氨酸抗坏血酸 | 1.00.120.050.1 | 1.051.0161.0071.0041.076 |
IU：0.5mmol dm-3尿酸溶液中测得的响应电流
IU+I：0.5mmol dm-3尿酸和不同干扰物混合溶液中的响应电流，干扰物为它们的正常生理浓度。
Claims (5)
1、高性能聚苯胺-尿酸酶传感器的制备方法，其特征在于在含苯胺和离子液体硫酸乙酯-1-甲基-3-乙基咪唑电解液的三电极电解池中，首先用电化学聚合方法制得聚苯胺膜，然后将制得的聚苯胺膜先在缓冲溶液中还原，再在含尿酸酶的缓冲溶液中氧化，使尿酸酶掺杂进聚苯胺膜，制得聚苯胺-尿酸酶传感器。
2、根据权利要求1所述高性能聚苯胺-尿酸酶传感器的制备方法，其特征在于电解前铂电极先用铬酸洗液进行预处理。
3、根据权利要求1所述高性能聚苯胺-尿酸酶传感器的制备方法，其特征在于苯胺在电解前经减压蒸馏，保存在4℃环境下备用。
4、根据权利要求1所述高性能聚苯胺-尿酸酶传感器的制备方法，其特征在于电解液中苯胺和离子液体比例为2∶1～1∶4。
5、根据权利要求1所述高性能聚苯胺-尿酸酶传感器的制备方法，其特征在于用电化学聚合方法制得聚苯胺膜时恒电位合成20～40分钟，电势控制在0.8～1.5V。
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| CN101793861A (zh) * | 2010-03-26 | 2010-08-04 | 武汉工程大学 | 聚苯胺-海藻酸-离子液体-酶复合膜修饰电极的制备方法 |
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2006
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| CN101793861A (zh) * | 2010-03-26 | 2010-08-04 | 武汉工程大学 | 聚苯胺-海藻酸-离子液体-酶复合膜修饰电极的制备方法 |
| CN101793861B (zh) * | 2010-03-26 | 2013-01-09 | 武汉工程大学 | 聚苯胺-海藻酸-离子液体-酶复合膜修饰电极的制备方法 |
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| CN100487446C (zh) | 2009-05-13 |
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