壳聚糖修饰电极的电化学行为及其在生物传感器中的应用

《壳聚糖修饰电极的电化学行为及其在生物传感器中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、..4,第卷第期化学传感器olNo4,0ee0年1月CHEICLNEORD2002壳聚糖修饰电极的电化学行为及其在生物传感器中的应用`**江丽萍吴霞琴龚翠萍贾能勤姜远达章宗攘(上海师范大学生命与环境科学学院化学系上海200234)摘要该文利用循环伏安法考察了尿酸、抗坏血酸在壳聚糖修饰电极上的电化学行为。实验结果表明,不同浓度的壳聚糖修饰电极的电化学性能有所不同。通过系统的实验摸索,确定壳聚糖修饰液浓度以5哪/mL为佳。利用壳聚糖作为固膜基质制作生物传感器,方法简便,制得的电极对葡萄糖响应讯速,一般几秒内就达到稳定的电流,抗干扰性能也有了明显的提高,有望在专一性更强、

2、灵敏度更高的第三代生物传感器。的制作中得以进一步应用关键词循环伏安法纳米金生物传感器修饰电极壳聚糖尿酸抗坏血酸一、引言C,,壳聚糖(ihtosan简称CTS)是甲壳素脱乙酸化的产物由于分子中同时含有氨基和经基,性,可以通过交联、酸化、、梭甲基化、烷基化等反应后被赋予选择性功质比较活泼酷化·;,`’2’。此外,能它还可加以化学修饰制成有特殊功能的新材料人们对壳聚糖用作固定酶载体,,感兴趣的另一个原因是其来源丰富一种无毒的天然高分子化合物具有优良的生物相容性等,在作固定活性酶载体的同时还能抑制一些生物小分子的电化学反应,有望制得抗干扰J,:胜{’杏’好的生物传感器该文在

3、利用循环伏安对壳聚糖修饰电极电化学性能研究的基础上,探索壳聚糖直接用于生物活性酶固定的方法,并考察了传感器对葡萄糖的响应特性。二、实验部分、1试剂挪威进口的壳聚糖由台湾利统股份有限公司经销,根据实验目的配制一定的浓度。该,2、5、mg/:实验中称取一定量的壳聚糖溶于乙酸中使其浓度分别达到10mL葡萄糖氧化酶,、、、、、、GoD(10u/mg)为S`gm。公司产品尿酸抗坏血酸氯金酸柠檬酸钠葡萄糖明胶乙、丙酮等试刊均为分析纯,研究溶液均用一二次蒸溜水配制醉一*一上海市教委自然科学基金(OID042)**联系人:4期江丽萍等壳聚糖修饰电极的电化学行为及其在生物传感器中的应

4、用、实验仪器及方法一电化学测量利用微机控制的CHI64电化学工作站(上海晨华公司或ZF3恒电位、,仪(上海防腐公司F一4电位扫描信号发生器(上海防腐蚀公司LM20A一100型函数记录仪(中国上海大华仪表厂)进行;MH一0日立纳米金颗粒的表征用透射电子显微镜几(60。公司)进行观察,二循环伏安测量采用三电极体系其中工作电极为平面铂盘电极(巾2mm)或壳聚糖修饰的平面铂盘电极,辅助电极为铂电极,参比电极为饱和甘汞电极。其中,工作电极的预处、、、,:丙酮理步骤如下将铂盘电极依次置于浓硫酸氢氧化钠溶液乙醇中超声清洗10分钟.05,经二次蒸馏水清洗后在mol/L的硫酸中进行电

5、化学处理最后再用二次蒸馏水超声清,,洗后自然晾干备用;移取不同浓度的壳聚糖溶液1卜L滴于铂工作电极上静置过夜即可。进行该修饰电极的电化学行为研究、三结果与讨论、1尿酸在壳聚糖修饰电极上的电化学行为图l是铂裸电极与修饰了不同浓度壳聚糖的铂电极在尿酸溶液中(氮气保护下)测得。的循环伏安(CV)曲线喊二、写E/SC卜图l尿酸在不同浓度壳聚糖修饰铂电极上的循环伏安图.`Fig1Cyelievoltammogramsofbaroeleetreaand2nlg/mLb,5mn1c,/od()()g/L()10mgmL(d)ehitosanmodiifedplatinumel

6、eetrudei:11mmol/Lureaaeid、,ithphosphatebufersolutio。(pH二7)eon一aining..nl了01ol/LKCIScal]rat七:SOm、/s,,由图1可看出壳聚糖修饰的电极能够大幅度地降低尿酸的氧化电流而且壳聚糖的,。,浓度越大电流下降得越多但是当壳聚糖的浓度增大到5mg/mL后对电流的响应无明显:的影响浓度为5mg/,nl的壳聚糖修饰的电极能够将尿酸的响应电流降低75%左右经综,In。合各方面的因素以下实验中采用5g/。L的壳聚糖溶液修饰电极0化学传感器卷、抗坏血酸在壳聚糖修饰电极上的电化学行为,。图是铂电极

7、经壳聚糖修饰后在通氮除氧的抗坏血酸溶液中测得的CV曲线与尿酸,,的情况相似抗坏血酸在铂电极上测得的Cv曲线上可见一明显的氧化电流峰而相同电位下在修饰电极上没有观察到此电流峰,说明抗坏血酸不能穿过壳聚糖膜在电极上进行电荷。,,,传递反应此外对不同浓度壳聚糖修饰的电极性能考察的结果表明随着壳聚糖浓度的增大,,。使抗坏血酸响应电流大大下降但当壳聚糖的浓度超过5nIg/nIL后电流基本上保持不变/一、/内,`J一0/Vǐ比产z/.40.06一丫5E/、SCE图2铂电极(a)和壳聚糖修饰的铂电汲丈b)在抗坏血酸溶液中的循环伏安图FI片ZC,eli、voltan、mog