纳米铜／石墨烯修饰电极用于离子交换色谱测定五种单糖.pdf

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1、第41卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究简报第10期2013年10月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1601～1605DOI：10．3724／SP．J．1096．2013．30498纳米铜／石墨烯修饰电极用于离子交换色谱测定五种单糖王凤丽汪凤梅习玲玲朱作艺黄忠平朱岩(浙江大学西溪校区化学系，杭州310028)(浙江大学医学院附属妇产科医院，杭州310006)摘要把纳米铜和石墨烯修饰在玻碳电极表面，制备了纳米铜／石墨烯复合修饰电极。采用电化学方法，在一1．5—0V的循环扫描电位条件下，氧化石墨烯(GO)和Cu“同时在玻碳电极上

2、被电化学还原，形成石墨烯(Gr)和纳米铜(CuNPs)复合膜。所制备的修饰电极对葡萄糖等单糖化合物具有较高的电催化活性，且电极稳定性和重现性均良好。将此修饰电极作为电化学检测器，与高效阴离子交换色谱联用，分离测定了5种单糖化合物(岩藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖)。结果表明，岩藻糖和阿拉伯糖的线性范围为0．1～100mg／L，半乳糖、葡萄糖和甘露糖的线性范围为0．5～100mg／L，5种单糖化合物的线性相关系数均大于0．998，相对标准偏差RSD(n=6)为1．9％～2．5％，检出限在0．02～0．10mg／L之间；将此方法用于测定样品桑黄粗多糖的单糖组成，测

3、得5种单糖的回收率为84．8％一94．5％，准确度和精密度均较好。关键词纳米铜；石墨烯；离子交换色谱；电化学；单糖化合物1引言糖类化合物在生命过程中起着至关重要的作用。对糖类化合物的分析在生命科学、食品科学、医药科学等领域中有着重要的意义。目前，分离测定糖类化合物的方法主要有衍生化气相色谱法]、直接示差折光检测或衍生光度检测的高效液相色谱法_2'3J、安培检测的高效阴离子交换色谱法及毛细管电泳法J。其中高效阴离子交换色谱．电化学检测(HPIC—ECD)由于其较高的灵敏度和选择性而受到人们的广泛关注，通过该方法糖类化合物不需要衍生可以在电极上直接被氧化_6’]。目前，把

4、修饰电极用于离子交换色谱的电化学检测，使得灵敏度更高，方法更可靠J，因此制备具有高催化活性的优良电极材料是提高该方法灵敏度的关键。近年来，石墨烯(Gr)作为一种具有二维结构的新型碳基材料，因其具有更大的比表面积及高电子传导能力、原料易得且价格便宜等优点，已成为继碳纳米管后新一代的理想电极修饰材料¨“]。此外，一些具有催化性能的纳米材料已被广泛用于检测葡萄糖¨1、H：0：[1、抗坏血酸和多巴胺_1等化合物，其中铜纳米(CuNPs)材料制备简单、稳定性好、价格低廉，加之其独特的纳米结构，对很多电活性物质具有较强的催化活性¨J。本研究结合铜纳米材料和石墨烯的优点，通过电化学

5、方法将纳米铜和石墨烯同时沉积在玻碳电极上，制得了纳米铜／石墨烯修饰玻碳电极(CuNPs—Gr／GCE)，应用于离子色谱电化学检测多种单糖化合物。通过高效阴离子色谱分离，直流安培检测，本方法对单糖化合物的分析具有较高的选择性和灵敏度，是一种简便快速、分离效果良好的分析方法。2实验部分2．1仪器和试剂CHI832a电化学分析仪(美国CHI公司)；三电极系统：工作电极为玻碳电极或者石墨烯／纳米铜复合修饰电极(直径2mm)，参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为铂丝电极。ICS．2000离子色谱仪(戴安Dionex公司)，包括色谱柱分离柱CarboPacPAl0(50mm×4mm

6、)和保护柱CarboPacPAl0(50mm×4mm)、ED50A电化学检测器(玻碳电极)；电热恒温水浴锅。2013-05-23收稿；2013-06-26接受本文系国家自然科学基金(No．207750570)和浙江省自然科学基金(Nos．Y407153，Y4100190)资助E-mail：xilingling@yahoo．corn分析化学第41卷利用改进的Hummers法¨制备氧化石墨烯，所用氧化石墨烯为自制1L的悬浮溶液；单糖标准品：岩藻糖(Fucose)、阿拉伯糖(Arabinose)、半乳糖(Galactose)、葡萄糖(Glucose)和甘露糖(Mannose

7、)(上海晶纯有限公司)；其余试剂均为分析纯。样品取自桑黄多糖水解液。2．2色谱条件色谱柱：CarboPacPAl0分离柱(50mm×4mm)+CarboPacPAl0保护柱(50mmx4mm)；检测方式：恒电位安培法(修饰玻碳电极)；淋洗液组成：15mmol／LNaOH等度淋洗液+100mmol／LNaOH柱平衡液。2．3修饰电极的制备将裸玻碳电极(GCE)依次用0．3和0．05mA1O粉末在鹿皮上打磨，抛光至镜面。用无水乙醇、蒸馏水超声清洗各5min。2．3．1石墨烯修饰电极(Gr／GCE)的制备以玻碳电极为工作电极，铂丝电极为辅助电极，饱和甘汞电