纳米金-壳聚糖复合膜修饰玻碳电极对尿酸的灵敏测定.pdf

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1、第42卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第11期2014年11月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1656—1660DOI：10．11895／j．issn．0253~820．140357电化学还原氧化石墨烯／纳米金-壳聚糖复合膜修饰玻碳电极对尿酸的灵敏测定吴玲曹忠宋天铭宋铖谢晶磊何婧琳肖忠良(长沙理工大学，化学与生物工程学院，电力与交通材料保护湖南省重点实验室，长沙410004)摘要将氧化石墨烯(GO)在玻碳电极(GCE)表面进行直接电化学还原，再组装上纳米金一壳聚糖(AuNP—cs)聚阳离子，形成了电化学还原氧

2、化石墨烯／纳米金一壳聚糖(ERGO／AuNP—CS)复合膜修饰的玻碳电极。采用扫描电子显微镜(SEM)表征了不同修饰膜表面的形貌，探讨了其对尿酸(UA)分子的差分脉冲伏安(DPV)行为，发现ERGO／AuNP—CS复合膜对uA分子表现出显著的电催化氧化活性。在0．10mol／L磷酸盐缓冲溶液(pH=6．5)中，扫速为100mV／s时，此复合膜修饰电极的DPV响应与uA的浓度在0．05～110~mol／L范围内呈性关系，检测限为12．4nmol／L(S／N=3)。此修饰电极具有良好的选择性、重现性和稳定性，可应用于人体血清和尿液样品中uA的测定，回收率达到93

3、．8％一104．1％。结果与分光光度法和尿酸酶试剂盒法相符。关键词电化学还原氧化石墨烯；纳米金．壳聚糖聚阳离子；尿酸；电催化氧化；修饰电极1引言尿酸(uA)又名2，6，8一三羟基嘌呤，是人体内尿杂环化合物的最基础代谢产物，体内尿酸的生成和排泄不平衡时，会引起血液中尿酸含量的异常，诱发多种疾病，如痛风、白血病、高尿酸血症、莱纳综合症等⋯。因此，定量分析人体体液中的尿酸，无论是在临床诊断，还是在药物控制方面，都有重要意义。目前，检测尿酸的方法主要有酶法J、电泳法J、分光光度法j、高效液相色谱．质谱联用法J、电化学发光法等，这些方法大都存在操作繁琐、成本高的缺点，

4、使应用受到限制。而电化学传感方法因具有灵敏、快速和准确等特点而受到广泛的关注，如Chen等采用尿酸酶一硫堇-单臂碳纳米管复合膜修饰电极测定内源性与生理性的尿酸；Jindal等通过静电和物理吸附将尿素酶固定在氮掺杂的氧化锌薄膜上，用于尿酸的电催化检测。由于在裸电极表面吸附的酶极易失活，导致酶与电极间难以实现直接电子传输J，因此探索高灵敏度、高选择性测定尿酸的方法仍是近年来生物医学分析的研究重点之一。氧化石墨稀(GO)具有离域键和大的比表面积，有利于分子的吸附，其分子结构内含有羟基、羧基、环氧基团，易于被修饰和功能化川。另一方面，壳聚糖具有良好的生物相容性，分子

5、内既有亲水基团和疏水基团，又有具配位能力的一NH，和一OH，易于吸附金属离子和非金属物质⋯。基于此，本研究制备了纳米金．壳聚糖聚阳离子复合材料，充分利用纳米金的纳米尺寸和电催化效应增强电化学响应信号。同时采用电化学方法在电极表面直接还原氧化石墨烯，避免使用还原剂可能带来的杂质，建立了电化学还原氧化石墨烯／纳米金．壳聚糖聚阳离子复合膜的纳米电化学平台，实现对人体血清和尿液中尿酸的高灵敏性、选择性检测，为尿酸测定提供一种新颖的传感识别方法。2实验部分2．1仪器与试剂所有电化学实验均在CHI-760B型电化学工作站(上海辰华仪器有限公司)上完成。实验采用常规的三电

6、极系统：表面修饰的玻碳电极(GCE)为工作电极，铂丝为对电极，Ag／AgC1(饱和KC1)电极作为参比电极。电极表面形貌采用JSM-6700型扫描电子显微镜(SEM，日本电子株式会社)表征。氧化石墨烯(GO，南京吉仓纳米科技有限公司)；壳聚糖(cs，脱乙酰度>190．0％，粘度<100cps，分2014-04-22收稿；2014-08-01接受本文系国家科技支撑计划(Nos．2012BAD31B08，2012BAC17B01)、国家自然科学基金(Nos．21275022，21105005)、湖南省科技计划(No．2013FJ3075)项目资助E-mail：z

7、hongcao2004@163．com，jinglin—he@163．tom第11期吴玲等：电化学还原氧化石墨烯／纳米金一壳聚糖复合膜修饰玻碳电极对尿酸的灵敏测定1659速较低时，氧化峰电流较小；扫速较高时，氧化峰形变差。因此，本实验选择扫速为100mV／s。3．5线性范围与检出限在优化的条件下，GCE／ERGO／AuNP-CS修饰电极对不同浓度uA的DPV响应曲线如图4所示，响应电流值与uA浓度在0．05～110~mol／L范围内呈线性关系(图4插图)，回归方程为，(A)=0．01845c(txmol／L)+0．03425，r=0．9966，检出限为12．

8、4nmol／L(S／N=3)。3．6干扰实验在优化条