尿酸分子印迹电化学传感器的研制及其应用

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1、第３３卷第１期华侨大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．１２０１２年１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕａｑｉａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）Ｊａｎ．２０１２文章编号：１０００５０１３（２０１２）０１００３３０６尿酸分子印迹电化学传感器的研制及其应用殷静芬，连惠婷，孙向英，刘斌（华侨大学材料科学与工程学院，福建厦门３６１０２１）摘要：以壳聚糖为功能基体，尿酸为模板分子，利用恒电位沉积法制备对血清中尿酸具有高度选择性的分子印迹电化学传感器．以衰减全反射红外光谱（ＦＴＩＲ?ＡＴＲ）和电化学交流阻抗法（ＥＩＳ）等方法表征印

2、迹膜的形成，并应用伏安技术研究该传感器的电化学行为．研究结果表明：在０．１ｍｏｌ·Ｌ－１（ｐＨ＝５．０）的磷酸盐（ＰＢＳ）缓冲溶液中，尿酸在该印迹传感器上具有良好的电化学响应，氧化峰电流与尿酸的浓度在０．１～８０．０μｍｏｌ·－１之间呈良好的线性关系，相关系数为０．９９９１．所制备的传感器具有良好的选择性，稳定性和重现性，将该Ｌ传感器应用于实际样品中尿酸的分析检测，方法回收率在９７．４１％～１０２．８％之间．关键词：尿酸；电化学传感器；壳聚糖；分子印迹中图分类号：Ｏ６５７．１文献标志码：Ａ尿酸（ＵＡ）是人体内嘌呤代谢的终产物，人体血液中尿

3、酸含量过高是许多疾病的征兆，如心血管疾［１］病、痛风、肥胖、糖尿病、高胆固醇、高血压、肾病、心脏病等．因此，研究尿酸的检测方法在药物控制、临床医学诊断，以及实现对生物分子的在线测定等方面具有重大意义．目前，检测尿酸的方法主要有荧光［２?７］法、色谱法、酶方法、电化学、同位素稀释质谱法（ＩＤ／ＭＳ）和毛细管电泳法等．在上述各种方法中，电化学法由于具有即时检测和在线分析的优点，且检测前不用对样品进行前处理，在尿酸检测中被广泛应用．检测尿酸最好的电化学方法是酶法，但是应用该方法成本较高，而且酶的稳定性较低．因此，发展一种不需要酶催化而又有较好选

4、择性的电化学传感器来检测尿酸成为研究热点．分子印迹传感器技术是高选择性的分子印迹技术与高灵敏度的传感器技术的有机结合，且检测过程中不需要酶的加入，制备简单、造价低廉，具有较好的稳定性．分子结构中具有许多活性基团，如氨基和羟基可以在不同的介质中与［８］［９?１０］目标分子通过静电或氢键相互作用，而且在负电位下可以被电沉积至基体表面．基于此，本文制备了尿酸分子印迹电化学传感器来实现对尿酸的高选择性检测．１实验部分１．１仪器与试剂ＣＨＩ４４０Ａ电化学工作站（上海辰华仪器公司），采用三电极系统：玻碳电极（直径为３ｍｍ）为工作电极、饱和甘汞电极（Ｓ

5、ＣＥ）为参比电极、自制铂丝电极为对电极；ＮＩＧＯＬＥＴ?Ｎｅｘｕｓ４７０傅里叶变换红外光谱仪（美国ＴｈｅｒｍｏＮｉｃｏｌｅｔ公司）；ＰＡＲＳＴＡＴ２２７３型高级电化学工作站（美国ＰｒｉｎｃｅｔｏｎＡｐｐｌｉｅｄＲｅｓｅａｒｃｈ公司）．壳聚糖（ＣＴＳ，美国Ｓｉｇｍａ公司，脱乙酰度≥９０％）；尿酸，咖啡因，抗坏血酸（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；尿素（分析纯，浙江宁波市化学试剂厂）；多巴胺（ＡｃｒｏｓＯｒｇａｎｉｃｓ，纯度为９９％）．实验中其他所用试剂均为分析纯．ＣＴＳ储备液：准确称取０．２５ｇ的ＣＴＳ，用０．１ｍｏｌ·Ｌ－１ＨＣｌ溶

6、解，然后用－１－１的ＣＴＳ储备液．沉积液：含有１．０ｍｍｏｌ·０．１ｍｏｌ·ＬＮａＯＨ溶液调至ｐＨ＝５．０，配制成５．０ｇ·Ｌ收稿日期：２０１１１０１１通信作者：刘斌（１９６３），男，教授，主要从事电化学分析与检测的研究．Ｅｍａｉｌ：ｂｌｉｕ＠ｈｑｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．基金项目：国家自然科学基金资助项目（２０９５５００１，２１１７５０４９）；福建省自然科学基金计划资助项目（Ｄ０７１００１７，Ｄ０８１００１６，２０１１Ｊ０１０４９）；教育部留学回国人员科研启动基金资助项目（２００８年度）；国务院侨办科研基金资助项目（１０ＱＺＲ１３）３４

7、华侨大学学报（自然科学版）２０１２年－１尿酸分子的ＣＴＳ储备液．Ｌ１．２尿酸分子印迹电化学传感器的制备将玻碳电极（ＧＣＥ）分别在５＃，６＃金相砂纸上抛光成镜面，用二次水冲洗干净；然后，依次在体积比为１∶１的ＨＮＯ，二次水中各超声清洗５ｍｉｎ．将处理好的电极作为工作电极，置于沉积液中，在－１．１３Ｖ（Ｖｓ．ＳＣＥ，下同）下恒电位沉积３ｍｉｎ，使模板分子与壳聚糖同时沉积至玻碳电极表面．取出，用水淋洗后，晾干，则制得ＣＴＳ／ＵＡ聚合膜修饰电极．将膜电极在０．０１ｍｏｌ·Ｌ－１的ＫＣｌ和乙醇溶液中恒电位处理２０ｍｉｎ，以洗脱模板分子，再用水淋洗、

8、晾干，则制成保留有尿酸分子空穴的印迹传感器．非印迹电极的制备．除不含模板分子外，其他条件同印迹电极的制备过程．１．３实验方法室温下，在０～０．７０Ｖ之间用循环伏安（ＣＶ）法、微分脉冲伏安（ＤＰ