基于碳纳米材料的无酶电化学传感器同时检测抗坏血酸、多巴胺和尿酸

人体中抗坏血酸（AA）、多巴胺（DA）和尿酸（UA）的浓度失调可能导致一系列疾病,如癌症、老年痴呆症、高尿酸血症等,而且这三个物种通常共存于体液中,有接近的氧化还原电位,因此实现三者的同时检测,既具有一定的难度,又具有极其重要的现实意义。近年来用于同时检测AA、DA和UA的电化学传感器取得了令人瞩目的进展,其中碳材料因其成本低廉、导电性好、稳定性好、比表面积大等特点逐渐引起人们的广泛关注。本文综述了基于碳材料构筑的检测AA、DA和UA的无酶电化学传感器的研究进展,对此类电化学传感器的今后发展做了展望。     

分子印迹电化学传感器同时测定尿液中多巴胺和抗坏血酸

制备了同时检测多巴胺(DA)和抗坏血酸(AA)的分子印迹电化学传感器。该传感器以酸性铬蓝K(ACBK)为功能单体,DA/AA为模板分子,利用电化学聚合方法在电极表面合成分子印迹聚合物膜,根据DA和AA产生的氧化电流,利用差分脉冲伏安法实现DA和AA的同时测定,且DA和AA的氧化峰电位分开近300 m V。DA和AA检测限分别达6.20×10-11mol/L和1.65×10-8mol/L。传感器可应用于人尿液中DA和AA的测定。     

铜掺杂聚L-酪氨酸修饰电极同时测定尿酸、多巴胺和抗坏血酸

用循环伏安法制备铜掺杂聚L-酪氨酸修饰玻碳电极,研究了尿酸、抗坏血酸和多巴胺在修饰电极上的电化学行为,建立了同时测定尿酸、抗坏血酸和多巴胺的新方法.在pH 3.0磷酸盐缓冲溶液中,扫描速率为140 mV/s,多巴胺在修饰电极上产生一对氧化还原峰,峰电位分别为0.502 V、0.370 V,尿酸和抗坏血酸分别产生一氧化峰...     

柠檬酸修饰电极对抗坏血酸、多巴胺和尿酸的同时检测

研究柠檬酸(CA)修饰玻碳电极(CA/GC)在抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和尿酸(UA)混合体系中的循环伏安(CV)行为.结果表明,AA、DA和UA在CA/GC电极上氧化峰电流增大,且三者氧化峰电位明显分离(ΔEp(DA,AA)=170 mV,ΔEp(DA,UA)=130 mV,ΔEp(AA,UA)=300 mV).据此,可同时检测AA、DA和UA.在优化的实验条件下,AA、DA和UA的氧化峰电流与其浓度分别在2.0×10-6～1.5×10-3mol.L-1,6.0×10-7～1.0×10-3mol.L-1和6.0×10-7～1.0×10-3mol.L-1范围内呈线性关系.该电极重现性好,可用于盐酸多巴胺针剂DA、VC片剂AA及人体尿液UA的测定.     

电活化玻碳电极的制备及其对抗坏血酸、多巴胺、尿酸与亚硝酸盐的同时测定

在1.0 mol·L-1H_2SO_4溶液中,采用循环伏安法(CV)对玻碳电极(GCE)进行电化学处理,得到"活化"的玻碳电极(A-GCE)。在0.1 mol·L-1生理性磷酸盐缓冲溶液(PBS,p H 7.0)中,A-GCE不仅能很好地改善抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)、尿酸(UA)和亚硝酸根(NO_2~-)的电化学行为,而且能将四者的混合溶液在GCE上重叠的弱氧化峰分成4个灵敏的氧化峰,且相邻氧化峰(AA-DA、DA-UA、UA-NO_2~-)之间的电位差(ΔEpa)分别为0.16、0.15、0.45 V,表明A-GCE对AA、DA、UA和NO_2~-具有良好的电催化活性,可用于混合溶液中四者的同时分析。在优化的实验条件下,AA、DA、UA和NO_2~-的差分脉冲伏安(DPV)峰电流与其浓度分别在5~2 100、2~140、1~700、10~1 050μmol·L-1范围内呈良好的线性关系,相关系数分别为0.998 9、0.996 8、0.997 4和0.997 8,检出限分别为0.19、0.45、0.28、0.72μmol·L-1。将A-GCE应用于血清中AA、DA、UA和NO_2~-的同时电化学分析,结果满意。     

聚乙烯亚胺功能化石墨烯修饰电极同时测定抗坏血酸、 多巴胺、尿酸和色氨酸

制备了聚乙烯亚胺(PEI)功能化的石墨烯(G)修饰电极以实现抗坏血酸(AA)、 多巴胺(DA)、 尿酸(UA)和色氨酸(Trp)的分离及同时测定. 采用红外光谱(FTIR)、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、 X射线粉末衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对电极修饰材料进行了表征, 并优化了该修饰电极同时测定AA, DA, UA和Trp的实验条件. 在聚乙烯亚胺功能化石墨烯修饰的玻碳电极(PEI-G/GCE)上实现了AA, DA, UA 和Trp氧化峰的分离, AA-DA, DA-UA和UA-Trp的氧化峰电位差分别为298, 130和350 mV. 该修饰电极对AA, DA, UA和Trp的检测线性范围分别为50~5800, 30~2570, 0.05~400和6~1000 μmol/L; 检出限分别为16.67, 10, 0.017和2 μmol/L.     

聚合离子液体-多壁碳纳米管化学修饰电极同时测定多巴胺、抗坏血酸与尿酸

以1-乙烯基咪唑(1-Vinylimidazole)和1-溴乙烷(1-Bromoethane)为原料设计合成了溴化1-乙烯基-3-乙基咪唑功能化离子液体(1-Vinyl-3-ethylimidazolium bromide),以偶氮二异丁腈(Azobis(2-methylpropionitrile))为引发剂,制备了聚1-乙烯-3-乙基咪唑溴代盐聚合离子液体(Poly(ViEtIm~+Br~-))。在此基础上,利用Poly(ViEtIm~+Br~-)中咪唑基团与多壁碳纳米管之间的强π-π相互作用,在温和条件下,使用非共轭方法制备了聚合离子液体-多壁碳纳米管复合物修饰电极(Poly(ViEtIm~+Br~-)/MWCNTs/GCE),并成功应用于多巴胺(DA)、抗坏血酸(UA)和尿酸(UA)的同时测定。结果表明,在DA、AA、UA 3者的同时存在下,Poly(ViEtIm~+Br~-)/MWCNTs对3者的检测范围分别为2～180μmol/L、50～5 000μmol/L、4～50μmol/L,对应检出限分别为0.4、22.2、0.9μmol/L。将该电极用于维生素C注射剂中抗坏血酸浓度的检测以及盐酸多巴胺注射剂中多巴胺浓度的检测,回收率为98.8%～101%,检测效果良好。     

单分子层γ-氨基丁酸共价修饰玻碳电极同时测定多巴胺、尿酸和抗坏血酸

采用电氧化法制备了一种新型γ-氨基丁酸(ABA)修饰的玻碳电极.X射线光电子能谱(XPS)和循环伏安法研究表明,ABA以单分子层状态以C—N键牢固地共价键合在电极表面.该修饰电极对多巴胺(DA)、尿酸(UA)和抗坏血酸(AA)都具有良好的电化学催化特性.在pH=7.0磷酸缓冲溶液中,DA,UA和AA分别于0.45,0.25和0.07V(vs.Ag/AgCl)有一个良好的、独立的阳极方波伏安峰,表明此修饰电极可用于这3种物质的同时测定.与DA,UA和AA的方波伏安峰电流呈线性关系的浓度范围分别为4.0～400,2.0～500和1.0～600μmol/L,检测限(3δ)分别为1.6,1.2和0.8μmol/L.该修饰电极具有良好的灵敏度、选择性和稳定性,并具有抗污染能力.     

钯-氧化锌纳米管修饰电极同时检测多巴胺、抗坏血酸和尿酸

以PdCl₂和Zn(Ac)₂为起始物,采用静电纺丝方法结合高温煅烧,成功制备了钯-氧化锌(Pd-ZnO)中空纳米管。Pd的存在改善了ZnO晶体颗粒的均匀性,调控纤维向中空管状结构转变。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射等表征技术证明了纳米管内径为240 nm,Pd纳米粒子粒径约为80 nm,且在纳米管上均匀分布。X射线光电子能谱证明,Pd纳米粒子主要以PdO形态存在。所得的Pd-ZnO修饰玻碳电极对多巴胺(DA)、抗坏血酸(AA)和尿酸(UA)均显示出良好的催化活性。采用差分脉冲伏安法测定含DA、AA和UA的混合液,三者的氧化峰电位在此修饰电极上可完全分离,对应的线性范围分别为3.0×10^-7～3.0×10^-5 mol/L(R²=0.9967)、1.0×10^-5～1.0×10^-3 mol/L(R²=0.9991)和6.0×10^-6～6.0×10^-4 mol/...     

人工神经网络-微分脉冲伏安法同时测定尿液中的多巴胺、尿酸及抗坏血酸

研究了多巴胺、尿酸和抗坏血酸在玻碳电极上的伏安行为.在pH 5.7的Britton - Robinson缓冲溶液中,采用微分脉冲伏安法进行电化学扫描,3种化合物均有良好的氧化峰,但其波谱重叠严重,常规伏安法难以同时测定.采用化学计量学方法中的偏最小二乘法(PLS)、主成分回归法(PCR)、径向基人工神经网络法(RBF-...     

聚三聚氰胺-石墨烯复合膜修饰电极对多巴胺与尿酸的同时测定

采用循环伏安法制备了聚三聚氰胺-石墨烯复合膜修饰电极(poly-(MA)-ERGO/GCE)。研究了抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)和多巴胺(DA)在该修饰电极上的电化学行为。结果表明,该修饰电极对AA、UA和DA均有良好的电化学响应,且三者的氧化峰在该修饰电极上可完全分离。据此建立了在大量AA存在下同时测定UA和DA的新方法。在优化条件下,微分脉冲伏安法(DPV)测定UA和DA的线性范围均为1.0×10~(-8)~5.0×10-6mol·L~(-1),检出限(3sb)均为5.0×10~(-9)mol·L~(-1)。     

Electrochemical Behaviors of Ascorbic Acid and Uric Acid in Ionic Liquid

Cyclic voltammetric measurements at platinum electrode have been carried out to investigate the electrochemical oxidation of ascorbic acid and uric acid in ionic liquid, [bmim][BF₄]. It is important that a typical redox couple of ascorbic acid was obtained and it is oxidized to dehydroascorbic acid in [bmim][BF₄]. However, there is no electron-transfer for uric acid and no electrochemical oxidation carried out in the same ionic liquid. It provides a new way to eliminate the interfering between ascorbic acid and uric acid in the study of the electrochemical behaviors for them.     

Simultaneous Determination of Dopamine and Ascorbic Acid at a Triazole Self-Assembled Monolayer-Modified Gold Electrode

A 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole (TA) self-assembled monolayer-modified gold electrode (TA SAM/Au) is characterized by X-ray photoelectron spectroscopy, A.C. impedance, cyclic voltammetry, chronoamperometry and chronocoulometry. The TA SAM/Au exhibited good promotion of the electrochemical oxidation of dopamine. Some electrochemical parameters of dopamine such as electron transfer number, exchange current density, standard heterogeneous rate constant, diffusion coefficient, etc., were measured by different electrochemical methods. The peak currents of dopamine were linearly dependent on its concentration in the range of 1.5 × 10⁻⁶–1.0 × 10⁻⁴ mol L⁻¹, with a detection limit of 5.0 × 10⁻⁷ mol L⁻¹. The oxidative peak potentials of dopamine and ascorbic acid were well separated at about 190 ± 10 mV in pH 2.0 BR buffers at TA SAM/Au, the oxidation peak current increases approximately linearly with increasing concentration of both dopamine and ascorbic acid in the concentration range of 9.98 × 10⁻⁶–4.54 × 10⁻⁴ mol L⁻¹. It can be used for simultaneous determination of dopamine and ascorbic acid.     

PCA/GC电极同时测定尿酸(UA)和抗坏血酸(AA)

制备聚肉桂酸(PCA)修饰电极(PCA/GC),研究尿酸(UA)和抗坏血酸(AA)在该电极上的电化学行为.结果表明,在UA和AA共存体系中,UA、AA在PCA/GC电极上氧化峰电流增大且峰电位分别负移至50mV、330mV,二者相差280mV,据此可同时检测UA和AA.在pH6.0磷酸盐缓冲液中,UA、AA的氧化峰电流与其浓度分别在2.0×10-6～1.0×10-4mol·L-1、2.0×10-5～6.0×10-4mol·L-1范围内呈线性关系.该电极重现性好,适用于尿样中UA的检测.     

聚对氨基苯磺酸/碳纳米管复合膜修饰电极对尿酸与抗坏血酸的同时测定

通过在碳纳米管修饰玻碳电极表面电聚合的方法制备了聚对氨基苯磺酸/碳纳米管复合膜修饰电极(PABSA/CNT/GC),采用扫描电镜对电极形貌进行了表征。运用循环伏安法研究了尿酸(UA)和抗坏血酸(AA)在该修饰电极上的电化学行为,在pH7.0的PBS中,UA和AA分别在0.312、-0.025 V处产生灵敏氧化峰,与其在聚氨基苯磺酸和碳纳米管单层膜修饰电极上的电化学行为相比,两者的氧化峰电流显著增加,峰电位差(ΔEpa)达到337 mV,表明碳纳米管和聚合物产生协同增效作用,探讨了其作用机理。在优化实验条件下,建立了差分脉冲伏安法同时测定UA和AA的方法,UA、AA的线性范围分别为2.5×10-7~5.0×10-4、8.0×10-6~4.0×10-3mol/L,检出限分别为7.5×10-8、5.0×10-6mol/L。该方法用于尿样中UA和AA的测定,结果令人满意。     

Simultaneous Detection of Dopamine and Uric Acid under Coexistence of Ascorbic Acid with DNA/Pt Nanocluster Modified Electrode

A novel biosensor by electrochemically codeposited Pt nanoclusters and DNA film was constructed and applied to detection of dopamine (DA) and uric acid (UA) in the presence of high concentration ascorbic acid (AA). Scanning electron microscopy and X‐ray photoelectron spectroscopy were used for characterization. This electrode was successfully used to resolve the overlapping voltammetric response of DA, UA and AA into three well‐defined peaks with a large anodic peak difference (ΔE_pa) of about 184 mV for DA and 324 mV for UA. The catalytic peak current obtained from differential pulse voltammetry was linearly dependent on the DA concentration from 1.1× 10^?7 to 3.8×10^?5 mol·L^?1 with a detection limit of 3.6×10^?8 mol·L^?1 (S/N=3) and on the UA concentration from 3.0×10^?7 to 5.7×10^?5 mol·L^?1 with a detection limit of 1.0×10^?7 mol·L^?1 with coexistence of 1.0×10^?3 mol·L^?1 AA. The modified electrode shows good sensitivity and selectivity.