L-Cysteine Modified Silver Electrode and Its Application to the Study of the Electrochemistry of Hemoglobin

Abstract

L-cysteine can be modified onto a silver electrode by covalent binding through the sulphur to give very stable and long-lived chemically modified electrodes(CMEs). Hemoglobin(Hb) exhibits an excellent voltammetric response at the resulting CMEs. Linear sweep voltammetric(LSV) measurements of Hb on the CMEs reveal the existence of a linear relationship between the cathodic peak current and the concentration of Hb in the range of 5 X 10^?7 - 1 X 10^?5 mol/L. The detection limit is about 2 X 10^?7 mol/L. The relative standard deviation of results is 4.5% for 10 successive determinations at 2 X 10^?6 mol/L. Other proteins and chemicals present in samples do not interfere in the assay.     

纳米CoHCF修饰电极的制备及其对血红蛋白的电化学测定研究

A cobalt hexacyanoferrate （CoHCF） nanoparticle （size ca. 60 nm） chemically modified electrode （CME） was fabricated and the electrochemical behavior of hemoglobin （Hb） at this nanosized CoHCF CME was studied. In comparison with a bare glassy carbon electrode （GCE） and a general CoHCF CME electrodeposited in a traditional manner, the present nanosized CoHCF CME performed efficiently electrocatalytic reduction for Hb with relatively high sensitivity, stability, and longlife, Combined with liquid chromatography （LC）, the nanosized CoHCF CME was used as the electrochemical detector of Hb in the established flow injection analysis-electrochemical determination （FIA-ECD） system. The peak current was a linear function of concentrations in the range from 2.5×10^-8 to 5.0×10^-6mol/L for Hb, with detection limit of 1.4×10^-8 mol/L. The FIA-ECD system has been successfully applied to assess the Hb content of clinic blood samples with advantages of sensitiveness, speediness, easy control and small sample-consumption.     

甲苯胺蓝修饰石墨电极的电化学性质及对血红蛋白的电催化还原

本文将电子媒体甲苯胺蓝吸附在石墨电极上制备成修饰电极。在＋０．２～０．５Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）范围内，吸附态的甲苯胺蓝呈现有两质子参与的可逆性两电子氧化还原行为，在ｐＨ５．５醋酸盐缓冲溶液中，其表面式量电位Ｅ＾０为－０．２２Ｖ，表观表面电子传递速率常数ｋ为１．１Ｓ＾－１，甲苯胺蓝修饰电极具有良好的稳定性，它能加速血红蛋白在固体电极上的电子传递，产生很好的电流响应。     

纳米银粒子修饰电极法测定血红蛋白

报道了一种利用纳米材料修饰电极检测血红蛋白的新方法。制作了以纳米银粒子修饰的银电极,并研究了血红蛋白在该修饰电极上的直接电化学行为。实验结果表明,血红蛋白在该修饰电极上具有良好的电流响应。在2.0×10-7~1.0×10-5mol/L浓度范围内,血红蛋白的氧化峰电流与其浓度呈良好线性关系;检出限为7.4×10-8mol/L。研究了该修饰电极对血红蛋白的催化机理,利用该电极所建立的方法实现了对血红蛋白的分析测定。     

Preparation of Polyaniline Modified Electrode for the Electroanalysis of Heme Proteins

ABSTRACT

Polyaniline, which was electroactive in pH5.5 NaAc-HAc buffers, was used to investigate the electrochemistry of some heme proteins. The polyaniline was electropolymerized and deposited on a macro- and a micro- platinum electrode successfully. The optimum preparation method and conditions were that the polymer film was polymerized by a galvanostatic method with 35 μA/cm² current density in a 2.0 mol/L HCl solution containing 1.0 mol/L monomer under nitrogen atmosphere. The deposit amount was about 7.0 mC/cm² for the macro- and 8.5 mC/cm² for the micro- electrode. Experimental results revealed that the commonly used heme proteins, myoglobin and hemoglobin, could exhibit useful current responses at the polymer coated electrode. Since polyaniline modified electrode have a lot of virtues such as stability, good longevity, reversibility, conductivity etc., they may be useful for protein studies in the future. Another application of the polymer is, therefore, reported in this paper.     

皂土修饰碳糊电极的电化学发光特性研究及其分析应用

基于皂土修饰碳糊电极对鲁米诺背景电化学发光信号的降低作用和对异烟肼的富集分离作用,建立了一种灵敏度高、选择性好的测定异烟肼的电化学发光新方法.在最佳的实验条件下,相对电化学发光强度与异烟肼的浓度在5.0×10^-9～8.0×10^-7mol/L范围内呈线性关系,方法的检出限为1.8×10^-9mol/L,相关系数为0.9984.     

新型超支化聚合物修饰碳糊电极的制备及应用

制备了超支化聚(胺-酯)化学修饰碳糊电极,研究了Cu2+在修饰电极上的电化学行为.在0.25 mol/L KCl溶液(pH 4.0)中, Cu2+与超支化聚(胺-酯)形成电化学包络物,分别于0.27和0.06 V处产生一对灵敏的氧化还原峰,具有明显的催化还原增敏作用.研究了超支化聚合物结构和代数对电极性能的影响.实验表明: 5代超支化聚合物修饰电极性能最好.建立了线性扫描伏安法测定痕量铜的方法,线性范围1.0×10-8 ～ 3.0×10-5 mol/L;检出限为4.0×10-9 mol/L. 用于人发样品的测定,获得满意结果.     

巯基—聚吡咯薄膜修饰电极的制备及其电化学性能

通过将巯基乙酸作为一种支持电解质,将巯基固定在导电聚吡咯薄膜电极上,从而制得巯基—聚吡咯薄膜修饰电极,该修饰电极保持了巯基的螯合性能,并具有良好的稳定性。对水溶液中的重金属离子具有很好的吸附作用,其灵敏度与未修饰的玻碳电极相比,测汞离子时电沉积提高了3倍,化学吸附时提高了近5倍。并对其吸附机理进行了初步的探讨,证明了其对汞离子的吸附为不可逆的产物弱吸附。     

血红蛋白在裸银电极上的直接电化学及其分析应用

报道了血红蛋白(Hb)在裸银电极上的电化学氧化还原行为。在+0.4～-0.2V(vs.SCE)电位范围内于pH=4.5的0.1mol/LNaAc-HAc底液中,血红蛋白产生一对灵敏的氧化还原峰。峰电位之差△E为0.25V(扫描速度20mV/s).动力学研究表明:电极反应的电子转移数n为0.94,表现电子传递速率常数Ks为0.032.连续电位扫描30min,峰电流变化分别为0.2μA(还原峰)和0.15μA(氧化峰).两峰与血红蛋白浓度在2×10^-7～2×10^-6mol/L和2×10^-6～1.5×10^-5mol/L范围内均呈良好线性关系,已应用于血红蛋白的分析测定。     

铁氰化镍化学修饰电极对亚硫酸根离子的电催化氧化及其应用

本文采用电化学方法在玻碳(GC)基体上制备出性能稳定的铁氰化镍(NiHCF)修饰膜电极,表征了NiHCF膜的电化学行为,研究了其对SO_3~(2-)离子的电催化氧化作用。结果表明,SO_3~(2-)离子在NiHCF/GC上氧化是受NiHCF媒介作用的,属EC平行催化反应。催化峰电流与SO_3~(2-)离子浓度在1.0×10~(-6)～2.0×10~(-2)mol/L范围内呈线性关系,检测限可达5.0×10~(-7)mol/L。用于测定空气中SO_2含量,结果良好。     

Ion Recognition and Analytical Application of a Fibroin Modified Electrode

A novel fibroin modified electrode with ion recognition was reported. The membrane with isoelectric point of pH 4.5, was modified on graphite and carbon fiber electrodes. The pH-responsive ion recognition of the modified electrode was investigated by use of some neurocompounds. The fibroin carbon fiber electrode has been used for in-vivo determination.     

2-氨基吡啶修饰电极的电化学性质及对抗坏血酸的测定

研究了２－氨基吡啶聚合膜修饰玻碳电极的制备及其电化学性质,并用于抗坏血酸（ＡＡ）的测定。在ｐＨ５．７ＢＲ缓冲溶液中,ＡＡ在 ２－氨基吡啶修饰电极上产生一灵敏的氧化峰,峰电流与ＡＡ浓度在４ × １０－６～１０－３ｍｏｌ／Ｌ范围内呈良好的线性关系,检测下限为 １．３ × １０－６ｍｏｌ／Ｌ。该电极对 ＡＡ有增敏作用,对多巴胺（ＤＡ）有排斥作用,重现性良好,可用于ＡＡ的测定。     

铅基磷酸铅化学修饰电极的研究

本研制了铅基磷酸铅化学饰电极，并研究了该ＣＭＥ的性能。实验发现，该ＣＭＥ是一种磷酸根离子敏感电极。电极对磷酸盐有类能斯特响应，在ＰＨ４．０和６．０下，其线性范围分别为１×１０＾－３－１×１０＾－１和１×１０＾－４－１×１０＾－２ｍｏｌ／Ｌ磷酸盐，电极响应斜率为２３－２７ｍＶ／ｄｅｃ．电极有较好的稳定性重现性，可望用于磷酸盐的实际分析。     

纳米铜修饰玻碳电极的制备及其对葡萄糖的催化氧化

在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)的分散作用下,通过恒电位还原CuSO4在玻碳电极上沉积Cu,得到纳米Cu修饰玻碳电极(nano-Cu-GCE),该修饰电极对葡萄糖(Glu)的氧化具有明显的催化作用,利用该催化作用对Glu进行检测,通过研究沉积电位、沉积时间以及检测电位对电流信号的影响,优化了电极的制备条件和Glu的检测条件。沉积电位为-100mV,沉积时间8min。在检测电位400mV下,Glu在1.0×10-6~3.9×10-4mol/L范围内Glu电流与空白溶液电流值之差与其浓度呈线性关系,检出限为2.6×10-7mol/L(S/N=3),线性回归方程Δi(μA)=-1.02-125674.54C(mol/L),r=0.9981。抗坏血酸(AA)、对乙酰氨基酚(AP)和L-半胱氨酸(Cys)对Glu信号几乎无干扰。     

单壁碳纳米管修饰玻碳电极对L-半胱氨酸的催化氧化及分析应用

单壁碳纳米管修饰玻碳电极对L-半胱氨酸的催化氧化及分析应用;L-半胱氨酸; 单壁碳纳米管; 化学修饰电极; 电催化氧化     

纳米溶胶-凝胶膜修饰电极及电化学催化性能

报道了以纳米硅溶胶-凝胶（sol-gel）膜为载体的化学修饰电极。用sol-gel法在金电极上固定亚甲蓝及硫堇，发现固定于纳米硅溶胶-凝胶膜内的亚甲蓝和硫堇均有良好的电化学活性，并对同时固定于膜内的NADH、血红蛋白等生物分子产生显著的催化氧化还原作用。     

Voltammetric Detection of Captopril in a Commercial Drug Using a Gold-Copper Metal-organic Framework Nanocomposite Modified Electrode

We report the application of an electrochemical sensor based on gold-copper metal-organic framework immobilized on the surface of a glassy carbon electrode to the detection of captopril (CAP), an angiotensin-converting enzyme inhibitor. Cyclic voltammetric studies showed that the joint action of gold nanoparticles and copper-1,3,5-benzenetricarboxylate (Cu−BTC) enhanced the electrochemical response to the Cu-captopril complex that is adsorbed onto the surface of the electrode. Release of gold nanoparticles from Au@Cu−BTC not only increased the conductivity of the electrode but also provided a more favorable environment for the deposition of reduced Cu that is catalytically renewed on the electrode surface. The anodic current of the Cu^(II)−CAP oxidation peak varied linearly within two concentration ranges, namely 0.5 to 7.0 μmol L⁻¹ and 10 to 2500 μmol L⁻¹, with a limit of detection of 0.047 μmol L⁻¹. The mean recovery for the determination of captopril in commercial tablets was 100.3 % suggesting that the method has considerable potential for future industrial applications.     

大黄酸玻碳修饰电极对血红蛋白的催化还原

在进行生物电化学分析的过程中 ,血红蛋白 ( Hemoglobin,简称 Hb)是研究的重点物质之一 .由于它的庞大结构及在固体电极上的过电位很大 ,使其在固体电极上的传递速率缓慢 .克服这个困难的方法之一通常是在固体电极上修饰一层物质 ,通常称之为媒介体 ,通过媒介体的传递使得血红蛋白的传递速率得到改善 ,过电位得到显著降低 .从报道的文章[1～ 10 ] 来看 ,这些媒介体大多采用具有氧化还原活性的染料 ,固定媒介体则采用吸附、聚合和电沉积的方法 .吸附是早期修饰电极常用的方法 ,这种Fig.1　 The structure of rhein方法制备的电极往往寿命很…     

表面活性剂对聚氯乙烯膜修饰电极电化学行为的影响

采用循环伏安法考察了所制备的聚氯乙烯(PVC)膜修饰电极的稳定性,结果表明,该修饰电极性能稳定,电极反应过程为扩散控制的过程。以循环伏安法、计时库仑法、稳态极化曲线法和交流阻抗法分别考察了阳离子(十六烷基三甲基溴化铵,CTMAB)、阴离子(十二烷基硫酸钠,SDS)和非离子(脂肪醇聚氧乙烯醚,AEO9)3种不同类型的表面活性剂对PVC膜-Ag[B(ph)4]修饰电极反应过程的影响。结果表明:加入CT-MAB或SDS后,PVC膜中Ag[B(ph)4]氧化态和还原态的扩散系数分别比电极在0.1mol/LKOH支持电解质中的扩散系数小,PVC膜修饰电极的反应过程受扩散控制的特征变得更明显,表明在此条件下膜中的电子转移速度加快,CTMAB或SDS对PVC膜修饰电极的电极反应过程有增敏作用。而加入AEO9后,PVC膜中的Ag[B(ph)4]氧化态和还原态的扩散系数比电极在0.1mol/LKOH支持电解质中的扩散系数大,并使电极反应的控制步骤从扩散控制转向含电子转移控制的扩散控制,表明在此条件下膜中的电子转移速度变慢,AEO9对PVC膜修饰电极的电极反应过程有抑制作用。     

海藻酸钠水凝胶固定化血红蛋白的电化学性质

用海藻酸钠(SA)将血红蛋白(Hb)固定在热裂解石墨电极表面，制备了Hb—SA膜修饰电极。包埋在SA膜中的血红蛋白与电极直接传递电子。在pH7．0的磷酸盐缓冲溶液和磷酸盐／乙醇混合溶液中均可得到一对可逆氧化还原峰，这是血红蛋白辅基血红素Fe^3 ／Fe^2 电对的氧化还原。电势随溶液pH值增加而负移且呈线性关系，直线斜率为-41．0mV／pH，说明血红蛋白的电子传递过程伴随有质子的转移。并研究了Hb—SA膜修饰电极对O2、H2O2、NO和六氯乙烷(HCE)的电催化性质。