一种在抗坏血酸存在的条件下检测多巴胺的修饰玻碳电极、制备方法及应用
【技术领域】
[0001]本发明属于电化学分析检测技术领域，具体涉及一种在抗坏血酸存在的条件下检测多巴胺的修饰玻碳电极、制备方法及应用。
【背景技术】
[0002]多巴胺(DA)是哺乳动物神经系统中非常重要的神经递质，DA(内含神经原)浓度的减少会导致如帕金森氏病等疾病的发生。由于其本身特殊的化学性质，可以利用电化学手段监测DA分子被氧化时电流的变化，进而达到准确检测溶液中DA浓度的目的。多巴胺和抗坏血酸总是同时存在与生物样品中，其检测主要问题是多巴胺和抗坏血酸的氧化电位相对于裸电极几乎相同，选择性很差，因此制备各种各样的修饰电极成为现今研究的热门课题。
[0003]研究表明，拥有二维薄膜是性能优良的电极修饰材料。由于其具有较好的稳定性、较薄的厚度和较大的比表面积，这种材料在构建具有高稳定性和灵敏度的电化学传感器和生物传感器方面有广阔的应用前景。
[0004]近年来，聚P比略/氧化石墨稀复合纳米片(PPy/GO)作为一种新型二维纳米材料引起了广泛的关注。这种材料既展现了导电聚合物的特点，同时还兼具一些氧化石墨烯所特有的机械性能，因此这种纳米复合材料在可被用于构建高灵敏度的电化学传感器。但是，PPy/GO纳米片本身较差的分散性，极大地限制了其在电化学催化中的应用。
[0005]聚合离子液体(PILs)的出现，为解决上述问题提供了新的思路和方法，它将离子液体的特性引入聚合物中，有效地改善了复合材料的水分散性，因此PILs/PPy/GO纳米复合物将成为一种极具应用前景的电极修饰材料。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种在抗坏血酸存在的条件下检测多巴胺的修饰玻碳电极及其制备方法，使用本方法制得的修饰玻碳电极可作为一种新型的电化学生物传感器，可用于在抗坏血酸存在下，实现对多巴胺的检测，具有制备方法简单、快速，选择性良好等优点。
[0007]本发明采用的技术方案为:
[0008]—种在抗坏血酸存在的条件下检测多巴胺的修饰玻碳电极，所述修饰玻碳电极为聚合离子液体/聚啦略/氧化石墨稀纳米片修饰的玻碳电极，聚啦略/氧化石墨稀纳米片中的聚吡咯与氧化石墨烯通过氢键的方式复合，聚合离子液体通过非共价键的方式与聚吡咯/氧化石墨烯纳米片相连。
[0009]所述的一种在抗坏血酸存在的条件下检测多巴胺的修饰玻碳电极，所述聚合离子液体为聚1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐(PVEIB)。
[0010]—种在抗坏血酸存在的条件下检测多巴胺的修饰玻碳电极制备方法，包括如下步骤:
[0011]I)制备聚吡咯/氧化石墨烯(PPy/GO)纳米片
[0012]将氧化石墨烯超声分散于蒸馏水中配置成浓度为2mg/mL的悬浊液，之后向悬浊液中加入吡咯，并超声分散均匀;最后向体系中加入三氯化铁并进行超声反应，其中铁离子与吡咯的摩尔比为3:1，产物离心、洗涤、干燥后得到黑色片状固体，即为聚吡咯/氧化石墨烯纳米片；
[0013]4)制备聚合离子液体/聚吡咯/氧化石墨烯(PVEIB/PPy/GO)纳米片
[0014]将聚吡咯/氧化石墨烯纳米片分散于有机溶剂中配置成悬浊液，之后向体系中加入聚1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐(PVEIB)和引发剂，在氮气保护下回流反应，回流反应的产物离心、洗涤、干燥之后得到黑色粉末固体，即为聚合离子液体/聚吡咯/氧化石墨烯纳米片;
[0015]5)制备聚合离子液体/聚吡咯/氧化石墨烯纳米片修饰玻碳电极
[0016]称取聚合离子液体/聚吡咯/氧化石墨烯纳米片粉末，超声分散与乙醇溶液中，得到分散均匀的复合修饰剂;将分散均匀的复合修饰剂滴涂于干净的玻碳电极(GCE)表面室温下干燥，即得到聚合离子液体/聚吡咯/氧化石墨烯纳米片修饰的玻碳电极(PVEIB/PPy/GO-GCE)ο
[0017]所述的制备方法，步骤I)中超声反应的时间为30_45min。
[0018]所述的制备方法，步骤I)中吡咯与氧化石墨烯的质量比为1:1。
[0019]所述的制备方法，步骤2)聚1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐(VEIB)与聚吡咯/氧化石墨烯
[0020]纳米片的质量比为5:1。
[0021]所述的制备方法，步骤2)中有机溶剂为甲醇，引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)，回
[0022]流反应的温度为70_90°C，回流反应的时间为10_14h。
[0023]—种在抗坏血酸存在的条件下检测多巴胺的修饰玻碳电极应用于在抗坏血酸存在下，检测多巴胺。
[0024]所述的应用，以修饰玻碳电极作为工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极，以铂电极为辅助电极，组成三电极系统，在PH为4.0的磷酸缓冲溶液(PBS)中实现在抗坏血酸存在下，对多巴胺的检测。
[0025]本发明具有以下有益效果:
[0026]本发明种在抗坏血酸存在的条件下检测多巴胺的修饰玻碳电极是一种聚合离子液体/聚吡咯/氧化石墨烯纳米片修饰的玻碳电极，聚吡咯与氧化石墨烯通过氢键的方式复合，聚合离子液体通过非共价键的方式与聚吡咯/氧化石墨烯纳米片相连。制备方法是:通过超声合成法制备了聚吡咯/氧化石墨烯复合材料，利用溶液聚合法将聚合离子液体修饰于聚啦略/氧化石墨稀纳米片表面，采用滴涂法制备了聚合离子液体/聚啦略/氧化石墨稀纳米片修饰玻碳电极;制作一种新型的电化学生物传感器，可用于在抗坏血酸存在下，对多巴胺的检测，具有制备方法简单、快速、易制作、选择性良好等优点。
[0027]本发明所得的修饰玻碳电极可用于在抗坏血酸存在下，实现多巴胺的加测，具体的可将新型修饰玻碳电极作为工作电极，参比电极为Ag/AgCl电极，辅助电极为铂电极，组成三电极系统，在PH为4.0的磷酸缓冲溶液(PBS)中实现在抗坏血酸存在下，对多巴胺的检测。
[0028]采用循环伏安法，在-0.2V?0.8V范围内研究了该修饰电极在pH为4.0的磷酸缓冲溶液(PBS)中对抗坏血酸和多巴胺的电催化性能。该修饰电极循环伏安扫描100次，多巴胺峰电流变化在2%以内。用该电极对多巴胺平行测定6组，峰电流几乎没有发生变化，说明电极的重现性较好。
[0029]本发明制备了一种聚合离子液体/聚吡咯/氧化石墨烯纳米片修饰玻碳电极，制备方法简单、快速，选择性良好，可以在抗坏血酸存在下，实现对DA的检测。
【附图说明】
[0030]图1是PVEIB/PPy/GO纳米片的扫描电镜图。
[0031 ]图2是PVEIB/PPy/GO纳米片的透射电镜图。
[0032]图3是不同修饰电极检测AA和DA的循环伏安对比图。
[0033]图4a为修饰电极在不同扫描速度条件下检测DA和AA的循环伏安图。
[0034]图4b为DA的氧化峰电流与扫速的平方根的线性关系。
[0035]图4c为AA的氧化峰电流与扫速的线性关系。
[0036]图5是PVEIB/PPy/GO修饰电极检测不同浓度DA的差分脉冲伏安图。
[0037]图6是电流与DA浓度变化线性关系图。
【具体实施方式】
[0038]一种在抗坏血酸存在的条件下检测多巴胺的修饰玻碳电极，所述修饰玻碳电极为聚合离子液体/聚啦略/氧化石墨稀纳米片修饰的玻碳电极，聚啦略/氧化石墨稀纳米片中的聚吡咯与氧化石墨烯通过氢键的方式复合，聚合离子液体通过非共价键的方式与聚吡咯/氧化石墨烯纳米片相连。所述聚合离子液体为聚1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐(PVEIB)。
[0039]一种在抗坏血酸存在的条件下检测多巴胺的修饰玻碳电极制备方法，包括如下步骤:
[0040]I)制备聚吡咯/氧化石墨烯(PPy/GO)纳米片
[0041]将氧化石墨烯超声分散于蒸馏水中配置成浓度为2mg/mL的悬浊液，之后向悬浊液中加入吡咯(啦咯与氧化石墨烯的质量比为1:1)，并超声分散均匀;最后向体系中加入三氯化铁并进行超声反应30-45min，其中铁离子与吡咯的摩尔比为3:1，产物离心、洗涤、干燥后得到黑色片状固体，即为聚吡咯/氧化石墨烯纳米片；
[0042]2)制备聚合离子液体/聚吡咯/氧化石墨烯(PVEIB/PPy/G0)纳米片
[0043]将聚吡咯/氧化石墨烯纳米片分散于有机溶剂(甲醇)中配置成悬浊液，之后向体系中加入聚1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐(PVEIB)和引发剂(偶氮二异丁腈AIBN)，其中聚1-乙稀基-3-乙基咪卩坐溴盐(PVEIB)与聚卩比略/氧化石墨稀纳米片的质量比为5:1，在氮气保护下回流反应，回流反应的温度为70-90°C，回流反应的时间为10-14h，回流反应的产物离心、洗涤、干燥之后得到黑色粉末固体，即为聚合离子液体/聚吡咯/氧化石墨烯纳米片；
[0044]3)制备聚合离子液体/聚吡咯/氧化石墨烯纳米片修饰玻碳电极
[0045]称取聚合离子液体/聚吡咯/氧化石墨烯纳米片粉末，超声分散与乙醇溶液中，得到分散均匀的复合修饰剂;将分散均匀的复合修饰剂滴涂于干净的玻碳电极(GCE)表面室温下干燥，即得到聚合离子液体/聚吡咯/氧化石墨烯纳米片修饰的玻碳电极(PVEIB/PPy/GO-GCE)ο
[0046]—种在抗坏血酸存在的条件下检测多巴胺的修饰玻碳电极应用于在抗坏血酸存在下，检测多巴胺。具体为以修饰玻碳电极作为工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极，以铂电极为辅助电极，组成三电极系统，在PH为4.0的磷酸缓冲