JP6684381B1 - 立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ−８による直接電気化学センサを用いた微量カルバドックスの検出方法 - Google Patents
立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ−８による直接電気化学センサを用いた微量カルバドックスの検出方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6684381B1 JP6684381B1 JP2019166741A JP2019166741A JP6684381B1 JP 6684381 B1 JP6684381 B1 JP 6684381B1 JP 2019166741 A JP2019166741 A JP 2019166741A JP 2019166741 A JP2019166741 A JP 2019166741A JP 6684381 B1 JP6684381 B1 JP 6684381B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- mesoporous carbon
- carbon cmk
- ia3d structure
- cubic
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 229960000427 carbadox Drugs 0.000 title abstract description 30
- BPMVRAQIQQEBLN-OBPBNMOMSA-N methyl n-[(e)-(1-hydroxy-4-oxidoquinoxalin-4-ium-2-ylidene)methyl]iminocarbamate Chemical compound C1=CC=C2N(O)C(=C/N=NC(=O)OC)/C=[N+]([O-])C2=C1 BPMVRAQIQQEBLN-OBPBNMOMSA-N 0.000 title abstract description 30
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 8
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 238000001903 differential pulse voltammetry Methods 0.000 claims description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical class Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 claims description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical group O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- FDGQSTZJBFJUBT-UHFFFAOYSA-N hypoxanthine Chemical compound O=C1NC=NC2=C1NC=N2 FDGQSTZJBFJUBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000000835 electrochemical detection Methods 0.000 description 3
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 3
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 2
- UGQMRVRMYYASKQ-UHFFFAOYSA-N Hypoxanthine nucleoside Natural products OC1C(O)C(CO)OC1N1C(NC=NC2=O)=C2N=C1 UGQMRVRMYYASKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGQMRVRMYYASKQ-KQYNXXCUSA-N Inosine Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1N1C2=NC=NC(O)=C2N=C1 UGQMRVRMYYASKQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 2
- 229930010555 Inosine Natural products 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 2
- LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N Uric Acid Chemical compound N1C(=O)NC(=O)C2=C1NC(=O)N2 LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N Uric acid Natural products N1C(=O)NC(=O)C2NC(=O)NC21 TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229960003786 inosine Drugs 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001294 liquid chromatography-tandem mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N quinoxaline Chemical compound N1=CC=NC2=CC=CC=C21 XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940116269 uric acid Drugs 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- 238000011953 bioanalysis Methods 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 101150017073 cmk1 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 231100000024 genotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001738 genotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 231100000219 mutagenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 1
- 238000009374 poultry farming Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 235000020989 red meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000004885 tandem mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 230000002110 toxicologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
- 239000000273 veterinary drug Substances 0.000 description 1
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)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
【課題】立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８が修飾された金電極と、それを用いた電気化学センサによる微量カルバドックスの検出方法を提供する。【解決手段】金電極を、立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８により修飾し、修飾電極を得る。カルバドックスが含まれる試験溶液に修飾電極を浸漬し、電位を印加して濃縮を行う。次に、修飾電極を作用電極とした三電極システムを構成し、濃縮されたカルバドックスの測定を行う。【選択図】図２
Description
本発明は、新規機能性材料および電気化学的検出技術の分野に属し、微量カルバドックスの検出方法に関し、特に、立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８による直接電気化学センサを用いた微量カルバドックスの検出方法に関する。
カルバドックス（Ｃａｒｂａｄｏｘ，略称ＣＢＸ）は伝統的なキノキサリン系薬剤で、広域抗菌作用を有する化学合成の動物用医薬品であり、豚、鶏、牛、羊、ウサギなどの動物の成長および発育を促進することができ、しかも飼料の転換率を高めることができるから、カルバドックスは水産養殖や豚、鶏などの家畜家禽の養殖において広く活用されている。しかしながら、非常に多くの毒物学的報告はカルバドックスが遺伝毒性、変異原性および発がん性があることを示している。それを飼料に添加して、動物が食べると、その体内に明らかな残留物があり、それは人の健康に非常に深刻な害を及ぼす。したがって、たとえ中国がそのような薬物を使用する大国であっても、カルバドックスの使用を禁じすることが明文規定されている。しかし、それは赤身肉の割合を増やすという明らかな効果を有するため、依然として違法使用の事例があり、したがって、簡単で効果的なカルバドックスの検出方法を確立することが特に重要である。
現在、カルバドックスの検出方法について多くの報道があり、免疫学方法、液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー−タンデム質量分析法、液体クロマトグラフィー−タンデム質量分析法などが主にある。中国もカルバドックスを検出するための国家標準方法を公布した。最も一般的な方法は液体クロマトグラフィー−タンデム質量分析法であるが、この方法は実試料を処理する際に手順が複雑で、検出機器への要件が高く、簡単ではない。電気化学的検出は、効率的で迅速であり、選択性および感度が高く、機器に対する要件が比較的低く、様々な検出に広く使用されているが、カルバドックスの電気化学的測定に関する文献や報道が滅多に見られない。
メソポーラス材料は、孔径２.０ｎｍ〜５０.０ｎｍの多孔質材料であり、メソポーラスカーボンは、非シリコン系メソポーラス材料の一種である。それは非常に大きな表面積（最大２５００ｍ２／ｇ）および細孔容積（２.２５ｃｍ３／ｇ）を有する。１９９９年には、Ｒｙｏｏらはテンプレート法を用いて規則性メソポーラスカーボンモレキュラーシーブＣＭＫ−１を初めて合成した。そのあと、様々な規則性メソポーラスカーボンが相次いで合成されるようになった。規則性メソポーラスカーボンは、細孔構造が規則的かつ非常に秩序正しく、細孔径の分布が狭く、一定の範囲内に調整制御することができ、比表面積が非常に大きく、導電性が良く、良い熱安定性およびある程度の水熱安定性を有するといういくつかのより優れた特性を有する。その優れた性能のために、メソポーラスカーボンは、電極修飾材料として電気化学触媒およびセンサにおける応用がますます幅広くなっている。メソポーラスカーボンＣＭＫ-３が現在で最も幅広く使用されているのに対して、立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８はあまり使用されていない。
電気化学センサは、電気化学反応の原理に基づいて標的物質を検出するようなタイプのセンサであり、それは電極をセンサ変換素子として、電極上に修飾された材料を感度素子として使用し、感度素子を被検出物質のイオンまたは分子と接触させて化学反応または変化を発生させ、変換素子により、この反応または変化を直接または間接的に電気信号に変換し、標的物質の濃度、組成などの化学量と出力電気信号との間の関係を構築し、それによって標的物質に対する定量的検出を達成する装置である。電気化学センサは、それらの感度や選択性が高く、操作が簡単で、検出が迅速で、小型化しやすくおよび複雑なシステムにおけるオンラインモニタリングひいては生体分析などの優位性で、電気分析化学において非常に活発な研究分野となっており、しかも臨床試験、食品や医薬分析、環境モニタリング、ライフサイエンスなどの分野で幅広く活用されている。
従来技術の欠点を解決するために、本発明は、立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８による直接電気化学センサを用いた微量カルバドックスの検出方法を提供し、この方法は立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８の増幅効果を利用して、微量カルバドックスを高感度に検出するために用いることができる。
本発明による立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８による直接電気化学センサを用いた微量カルバドックスの検出方法は、
金電極（φ＝３ｍｍ）を二次脱イオン水ですすぎ、０.０５μｍのγ−アルミナ研磨粉末で研磨し、再び洗浄してから使用のために乾燥させるという金電極の処理工程Ａと、
一定の量の立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８粉末を正確に秤量し、ＤＭＦで分散させ、１ｈ超音波処理して、均一に分散している４ｍｇ／ｍＬのメソポーラスカーボン分散液を得るという立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８分散液の製造工程Ｂと、
マイクロサンプルインジェクタを使用して、適切な量の立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８分散液を取り、それを処理した金電極上に均一に塗布し、それを赤外線下に置いて乾燥させてから、使用するために室温まで乾燥させるという立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８による電極修飾工程Ｃと、
修飾電極を一定の濃度のＮａ３ＰＯ４緩衝溶液に入れ、安定的になるまで示差パルスボルタンメトリーによって走査し、続いて、１０００ｒｐｍで磁力を利用して撹拌しながら、電位範囲が-０.３Ｖ〜０.７Ｖ、濃縮時間が１０〜３５ｍｉｎである定電位濃縮を実施するという電気化学センサの構築工程Ｄと、
作用電極が立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８修飾電極であり、対極が中空チタン棒であり、参照電極が飽和カロメル電極であるという三電極システムを採用する電気化学試験を容積が２５ｍＬである自製の電解槽で行い、試験するたびにＮａ３ＰＯ４緩衝液である電解液を容積２０ｍＬ充填し、マグネチックスターラーで撹拌し、ＮａＯＨを用いてｐＨを調整し、使用前にその中の溶存酸素を十分に除去するように高純度窒素ガスを５ｍｉｎ入れるというカルバドックスの検出工程Ｅとを含む。
本発明に記載の電気化学センサのさらなる特徴によれば、前記工程Ｃにおいて、立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８分散液の使用量は４μＬである。
本発明に記載の電気化学センサのさらなる特徴によれば、前記工程Ｄにおいて、電解槽におけるのＮａ３ＰＯ４緩衝溶液はｐＨ＝７.０である。
本発明に記載の電気化学センサのさらなる特徴によれば、工程Ｄにおいて、前記定電位濃縮の電位は０.３Ｖである。
本発明に記載の電気化学センサのさらなる特徴によれば、前記工程Ｄにおいて、前記濃縮時間は２５ｍｉｎである。
本発明による微量カルバドックスを検出するための電気化学センサは、従来技術におけるカルバドックス検出時に方法が面倒であり、工程が複雑であるという欠点を克服し、検出の感度を更に向上させ、微量カルバドックスに対する検出の自動化を容易にする。
実施例１：本発明による微量カルバドックスを検出するための電気化学センサの構築
本発明による立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８による直接電気化学センサを用いた微量カルバドックスの検出方法は、
金電極（φ＝３ｍｍ）を二次脱イオン水ですすぎ、０.０５μｍのγ−アルミナ研磨粉末で研磨し、再び洗浄してから使用のために乾燥させるという金電極の処理工程（１）と、
一定の量の立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８粉末を正確に秤量し、ＤＭＦで分散させ、１ｈ超音波処理して、均一に分散する４ｍｇ／ｍＬのメソポーラスカーボン分散液を得るという立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８分散液の製造工程（２）と、
マイクロサンプルインジェクタを使用して、適切な量の立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８分散液を取り、それを処理した金電極上に均一に塗布し、それを赤外線下に置いて乾燥させてから、使用するために室温まで乾燥するという立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８による電極修飾工程（３）と、
修飾電極を一定の濃度のＮａ３ＰＯ４緩衝溶液に入れ、安定になるまで示差パルスボルタンメトリーにより走査し、続いて、１０００ｒｐｍで磁力を利用して撹拌しながら、電位範囲が-０.３Ｖ〜０.７Ｖ、濃縮時間が１０〜３５ｍｉｎである定電位濃縮を実施するという電気化学センサの構築工程（４）と、
作用電極が立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８修飾電極であり、対極が中空チタン棒であり、参照電極が飽和カロメル電極であるという三電極システムを採用する電気化学試験を容積が２５ｍＬである自製の電解槽で行い、試験するたびにＮａ３ＰＯ４緩衝液である電解液を容積２０ｍＬ充填し、マグネチックスターラーで撹拌し、ＮａＯＨを用いてｐＨを調整し、使用前にその中の溶存酸素が十分に除去されるように高純度窒素ガスを５ｍｉｎ導入するというカルバドックスの検出工程（５）とを含む。
実施例２：本発明による微量カルバドックスを検出するための電気化学センサの示差パルスボルタンメトリーキャラクタリゼーション
示差パルスボルタンメトリーによって裸電極と立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８による修飾電極上のカルバドックスの電気化学反応を観察する。図１に示すように、裸電極（曲線ａ）上で、２μＭのカルバドックスのピーク電流は０.４６μＡであり、立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８（曲線ｂ）の修飾下では、ピーク電流は２３３.４μＡ（曲線ａ）に達することができ、裸電極に対してピーク電流が５０７倍増加する。図２から明らかなように、曲線ｂのベースラインは曲線ａのベースラインよりも著しく低く、これはＣＭＫ-８が非常に大きな比表面積を有し、信号を効果的に増大させることができることを示す。
実施例３：線形範囲および検出限界実験
立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８による修飾電極のカルバドックスの還元に対する非常に強い電極触媒作用に基づいて、カルバドックスに対する超高感度の電気化学検出方法を確立することができる。カルバドックスは０.１ｎＭ〜５００.０ｎＭの濃度範囲にあるとき、電気化学的信号応答はカルバドックスの濃度と良い線形関係を示し（図２参照）、その線形回帰式は−Ｉ（μＡ）＝０.５０３ｘＣ（ｎｍｏｌ／Ｌ）−０.１２８で、Ｒ＝０.９９７で，検出限界は７４.４ｐＭである。本発明によって、カルバドックスの検出感度を著しく向上させ、低濃度のカルバドックスへの検出の自動化が容易になる。
実施例４：干渉物質の影響
選択的実験に示すように、この実験では、センサのピーク対電流比（Ｉ／ＩＯ）を比較することによって干渉実験を行い、図３に示すように、カルバドックス濃度が１００ｎＭの場合、１００倍の濃度の尿素、尿酸、ヒポキサンチン、アスコルビン酸、イノシンなどの干渉物質はそれに対していずれも干渉しないことになる。
実施例５：実試料の測定
実試料を処理した後、抽出物を取り、それに対して電気化学的測定を行い、測定結果を表１に示す。
表１から、この方法の回収率は８９.７５％〜１０５.３８％であり、そして相対標準偏差は９.８７~４.２３％であることが分かる。
Claims (5)
- 立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８による直接電気化学センサを用いた微量カルバドックスの検出方法であって、 金電極（φ＝３ｍｍ）を二次脱イオン水ですすぎ、０.０５μｍのγ−アルミナ研磨粉末で研磨し、再び洗浄してから使用のために乾燥させるという金電極の処理工程Ａと、
一定の量の立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８粉末を正確に秤量し、ＤＭＦで分散させ、１ｈ超音波処理して、均一に分散する４ｍｇ／ｍＬのメソポーラスカーボン分散液を得るという立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８分散液の製造工程Ｂと、
マイクロサンプルインジェクタを使用して、適量の立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８分散液を取り、それを処理した金電極上に均一に塗布し、それを赤外線下に置いて乾燥させてから、使用するために室温まで乾燥させるという立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８による電極修飾工程Ｃと、
修飾電極を一定の濃度のＮａ３ＰＯ４緩衝溶液に入れ、安定になるまで示差パルスボルタンメトリーによって走査し、次いで、１０００ｒｐｍで磁力を利用して撹拌しながら、電位範囲が-０.３Ｖ〜０.７Ｖ、濃縮時間が１０〜３５ｍｉｎである定電位濃縮を実施するという電気化学センサの構築工程Ｄと、
作用電極が立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８修飾電極であり、対極が中空チタン棒であり、参照電極が飽和カロメル電極であるという三電極システムを採用する電気化学試験を容積が２５ｍＬである自製の電解槽で行い、試験するたびにＮａ３ＰＯ４緩衝液である電解液を容積２０ｍＬ充填し、マグネチックスターラーで撹拌し、ＮａＯＨを用いてｐＨを調整し、使用前にその中の溶存酸素が十分に除去されるように高純度窒素ガスを５ｍｉｎ導入するというカルバドックスの検出工程Ｅとを含む、ことを特徴とする立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８による直接電気化学センサを用いた微量カルバドックスの検出方法。 - 前記工程Ｃにおいて、前記立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ-８分散液の使用量は４μＬである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記工程Ｄにおいて、前記電解槽における前記Ｎａ３ＰＯ４緩衝溶液はｐＨ＝７.０である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記工程Ｄにおいて、前記定電位濃縮の電位は０.３Ｖである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記工程Ｄにおいて、前記濃縮時間は２５ｍｉｎである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811365014.8 | 2018-11-16 | ||
| CN201811365014.8A CN109374706B (zh) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | 一种用立方Ia3d结构介孔碳CMK-8直接电化学传感器检测痕量卡巴氧的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP6684381B1 true JP6684381B1 (ja) | 2020-04-22 |
| JP2020085889A JP2020085889A (ja) | 2020-06-04 |
Family
ID=65389177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019166741A Expired - Fee Related JP6684381B1 (ja) | 2018-11-16 | 2019-09-13 | 立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ−８による直接電気化学センサを用いた微量カルバドックスの検出方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6684381B1 (ja) |
| CN (1) | CN109374706B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110988074B (zh) * | 2019-12-20 | 2021-12-21 | 肇庆学院 | 一种CoCu@立方Ia3d结构介孔碳电化学传感器及其在检测痕量喹赛多的应用 |
| CN110988071B (zh) * | 2019-12-20 | 2022-06-21 | 肇庆学院 | 一种石墨化羟基多壁碳纳米管@立方Ia3d结构介孔碳电化学传感器在检测噻虫嗪的应用 |
| CN113340958A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-03 | 肇庆学院 | 一种高灵敏度槲皮素电化学传感器的工作电极及其应用 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05188050A (ja) * | 1992-01-09 | 1993-07-27 | Shimadzu Corp | 食肉中の抗菌剤の一斉分析装置 |
| CN100357738C (zh) * | 2004-03-26 | 2007-12-26 | 博奥生物有限公司 | 一种检测小分子化合物的方法 |
| CN105445356B (zh) * | 2015-12-16 | 2018-11-06 | 江南大学 | 一种便携式莱克多巴胺分子印迹丝网印刷电化学传感器 |
| CN106018506B (zh) * | 2016-05-11 | 2018-10-26 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 一种利用电化学传感器检测铅离子的方法 |
| CN106645462A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-10 | 石家庄学院 | 动物组织中卡巴氧和喹乙醇代谢物残留量的检测方法 |
| CN106770540B (zh) * | 2016-11-23 | 2019-02-19 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 一种氮掺杂介孔碳修饰的镉铅电化学传感器及其制备方法 |
| CN106501337B (zh) * | 2016-11-29 | 2018-09-28 | 吉林大学 | 一种金黄色葡萄球菌的电化学检测方法 |
| CN107167503B (zh) * | 2017-05-27 | 2019-02-19 | 山东农业大学 | 一种氯霉素电化学传感器检测方法 |
| CN107356646B (zh) * | 2017-06-29 | 2019-05-31 | 东南大学 | 一种检测cp4-epsps蛋白的电化学免疫传感器及其制备方法与应用 |
| CN107389819B (zh) * | 2017-07-21 | 2020-07-24 | 中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 | 一种前处理材料、其制备方法及应用和一种抗生素的检测方法 |
| CN108318568A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-07-24 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种用于灵敏检测重金属镉离子的电化学传感器及制备方法 |
| CN108579718B (zh) * | 2018-05-23 | 2020-07-17 | 华东理工大学 | 一种铟掺杂的纳米多孔碳材料的制备方法及其应用 |
-
2018
- 2018-11-16 CN CN201811365014.8A patent/CN109374706B/zh active Active
-
2019
- 2019-09-13 JP JP2019166741A patent/JP6684381B1/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109374706B (zh) | 2020-06-30 |
| CN109374706A (zh) | 2019-02-22 |
| JP2020085889A (ja) | 2020-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6684381B1 (ja) | 立方晶Ｉａ３ｄ構造のメソポーラスカーボンＣＭＫ−８による直接電気化学センサを用いた微量カルバドックスの検出方法 | |
| CN112034026B (zh) | 一种用于检测亚硝酸盐的电化学传感器、制备方法及应用 | |
| Mazloum-Ardakani et al. | Simultaneous and selective voltammetric determination of epinephrine, acetaminophen and folic acid at a ZrO2 nanoparticles modified carbon paste electrode | |
| CN109374708B (zh) | 用羟基化多壁碳纳米管@立方介孔碳复合膜电化学传感器测定痕量喹乙醇和卡巴氧的方法 | |
| CN106501332B (zh) | Zn-MOFs/玻碳电极及其制作方法和应用 | |
| CN107238645A (zh) | 在线监测用葡萄糖氧化酶丝网印刷电极及其制备方法 | |
| Lin et al. | A novel method for simultaneous analysis of three β 2-agonists in foods with the use of a gold-nanoparticle modified glassy carbon electrode and chemometrics | |
| CN105784820A (zh) | 一种丝网印刷碳电极的适配体传感器用于检测微囊藻毒素的方法 | |
| CN106290537A (zh) | 检测溶液中l型色氨酸浓度的方法 | |
| CN107153088B (zh) | 一种用于检测酪氨酸的电化学传感器及其制备方法和应用 | |
| CN111487308B (zh) | 微电极葡萄糖传感器及其制备方法和应用 | |
| CN111307890B (zh) | 氧化锰/石墨烯修饰电极以及基于其检测植物组织中水杨酸的方法 | |
| CN104931564A (zh) | 基于多壁碳-壳聚糖/纳米四氧化铁-壳聚糖修饰的适配体传感器制备 | |
| Guo et al. | Modification of a carbon paste electrode with a ZnO@ ZIF-8 nanocomposite and fabrication of a highly sensitive electrochemical sensor for sulfamethoxazole detection | |
| CN104880497B (zh) | 一种检测头孢氨苄的化学修饰电极以及头孢氨苄的电化学测定方法 | |
| CN110823970A (zh) | 一种快速测定酸性溶液中l-胱氨酸含量的电化学检测方法 | |
| CN107102052B (zh) | 基于含有活性铜碳点的尿酸电化学传感器及其应用 | |
| CN112903773A (zh) | 一种中空金纳米壳修饰的柔性激光诱导石墨烯电极的制备方法及应用 | |
| CN109507259B (zh) | 一种用于检测次黄嘌呤和黄嘌呤的工作电极及其酶生物传感器 | |
| CN104698053B (zh) | 一种二氧化钛‑碳棒微电极、制备方法及其检测血液中对乙酰氨基酚浓度的应用 | |
| CN102809598B (zh) | 一种快速检测egcg的电化学传感器的热聚合制备方法 | |
| CN113804738B (zh) | 一种聚苯胺负载的氧化亚铜传感电极及其制备 | |
| Shah et al. | Electrochemical sensing of nitrite at aminophenol-formaldehyde polymer/phosphomolybdic acid nanocomposite modified electrode | |
| CN104931553A (zh) | 一种基于丝网印刷电极的四环素适配体传感器制备及检测方法 | |
| CN110618186A (zh) | 一种WO3-CNTs杂化材料的制备方法及其在四环素传感器中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190913 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20190913 |
|
| A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20191007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191016 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200110 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200207 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200226 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200327 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6684381 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |