聚多巴胺_多壁碳纳米管_玻璃碳电极上多巴胺的电分析

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1、第28卷第9期应用化学Vol．28Iss．92011年9月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYSep．2011聚多巴胺/多壁碳纳米管/玻璃碳电极上多巴胺的电分析*李云龙苏招红陈超孟越谢青季(湖南师范大学化学生物学及中药分析省部共建教育部重点实验室长沙410081)摘要基于多巴胺(DA)在多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰玻璃碳(GC)电极上的电聚合，制得聚多巴胺(PDA)/MWCNTs/GC电极，并对该修饰电极进行了电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)表征。在该修饰电极上，DA呈现良好的电化学行为。在pH=7

2、.4磷酸缓冲溶液中其氧化电流显著高于在裸电极上的响应，且能有效地抑制2.0mmol/L抗坏血酸(AA)或K4Fe(CN)6的直接电化学响应，表明MWCNTs可增敏信号，且阳离子选择透过性PDA膜可抑制阴离子的电化学干扰。采用CV实验检测DA，DA氧化的半微分伏安峰高(ipa-sd)与多巴胺浓度在0.08～1.76μmol/L范围内呈线性关系，在无抗坏血酸和有0.5mmol/L抗坏血酸共存1/221/2时的线性回归方程分别为ipa-sd(μA/s)=0.107+0.405c(μmol/L)(r=0.986)和ipa-sd(μA/s)=0.62

3、8+2－80.649c(μmol/L)(r=0.992)，检测限均为8.0×10mol/L(S/N=3)。该法用于盐酸多巴胺注射液中多巴胺的快速测定，结果满意。关键词聚多巴胺/多壁碳纳米管/玻璃碳电极，纳米增敏，抗坏血酸干扰的抑制，多巴胺电分析中图分类号:O657．1文献标识码:A文章编号:1000-0518(2011)09-1046-06DOI:10．3724/SP．J．1095．2011．00568多巴胺(DA)是哺乳动物神经系统中一种重要的神经递质，帕金森综合症等很多疾病均可导致其含量出现异常。因此，DA的灵敏检测备受关注。由于DA具

4、有良好的电化学活性，且采用微电极可实现其在体检测，故采用电化学方法检测和研究DA受到广泛重视。然而，DA氧化往往伴随着电聚合现象而［1-3］导致电极活性降低(即电极污染)，且大量存在于生物样品里的抗坏血酸(AA)因其氧化电位与DA接近而直接产生AA氧化电流干扰，故DA的电分析通常在对DA有选择透过性的薄膜修饰电极上进［4］行。作者发现，聚多巴胺(PDA)膜具有良好的阳离子选择透过性，将其修饰在电极表面可有效抑制［5］AA的干扰。多壁碳纳米管(MWCNTs)具有中空结构、高表面积和良好的电学性能，在电分析中应用［6］广泛。例如，李南强等报道了

5、羧基化MWCNTs修饰电极对DA、肾上腺素及AA具有电催化作用。Fei［7］等发现多巴胺氧化生成的聚合物易附着在碳纳米管上，并不破坏碳纳米管的原有结构，多巴胺的聚合物厚度很容易通过温度、溶液pH值和反应时间来控制。结合MWCNTs的纳米增敏和PDA膜的抗干扰能力实现DA灵敏电分析的研究工作暂未见报道。本文基于DA在MWCNTs修饰玻璃碳(GC)电极上的电聚合，制得PDA/MWCNTs/GC电极，研究了该电极上DA的电分析性能，并对AA的干扰进行了探讨。1实验部分1．1试剂和仪器MWCNTs(深圳市纳米港有限公司，平均直径10～30nm)，先

6、在浓硫酸与浓硝酸(体积比3∶1)混酸中超声处理8h，使其表面羧基化。DA购自Fluka试剂公司。AA购自天津市恒兴化学试剂制造有限公司。所有试剂为分析纯或优级纯。磷酸缓冲液(PBS，pH=7.4)含0.1mol/LNaCl和0.1mol/LKH2PO4-K2HPO4。溶液pH值用PHS-3C型pH计(上海精科)测定。实验使用Milli-Q超纯水，所有实验均在室温2010-09-27收稿，2011-01-17修回国家自然科学基金(21075036，90713018)和湖南省教育厅科研(10C0927)资助项目通讯联系人:谢青季，教授;Tel:

7、0731-88865515;Fax:0731-88872046;E-mail:xieqj@hunnu．edu．cn;研究方向:电分析化学和生物传感器第9期李云龙等:聚多巴胺/多壁碳纳米管/玻璃碳电极上多巴胺的电分析1047下进行。CHI660A型电化学工作站(上海辰华仪器公司)，KQ3200型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。三电极系统:GC圆盘电极(直径3mm)为工作电极，参比电极为饱和甘汞电极(文中所有电位均相对于此参比电极)，对电极为4B铅笔芯。电化学交流阻抗谱(EIS)测试所用溶液为含2mmol/LK4Fe(CN)6的PBS(

8、pH=7.4)，交流微扰电压5mV，频率范围0.01Hz～10kHz。1．2PDA/MWCNTs/GC电极的制备将GC电极用0.05μm的Al2O3粉抛光，然后依次用V(HNO3