多巴胺在稀土杂多酸盐修饰电极上的电催化氧化
Au_Pt_GC修饰电极对多巴胺的电催化性质
Au@Pt/GC修饰电极对多巴胺的电催化性质李 正1，陈 翊1，马玉婷2，吴 莹3(1.杭州市余杭区疾病预防控制中心，浙江 杭州311100；2.杭州市余杭区农产品监测中心，浙江 杭州311100；3.苏州大学 化学化工学院，江苏 苏州215123)摘要:制备了金(核)铂(壳)结构纳米粒子(Au@Pt-NPs)及其Au@Pt-NPs/玻碳(GC)修饰电极(CME)，考察该修饰电极在中性介质中对多巴胺(DA)的电催化氧化行为，研究表明金和铂之间存在协同催化作用，使Au@Pt纳米粒子比单独铂和金纳米粒子具有更高的催化活性。
循环伏安行为显示修饰电极的氧化峰电流与溶液中DA浓度有良好的线性关系，线性范围为2-72μg/g、检测限为1 μg/g，可作为DA的一种灵敏而快速的电化学检测方法。
关键词:电催化氧化；金核铂壳纳米粒子；修饰电极；多巴胺中图分类号:R73-34 文献标识码:BThe electrocatalytic properties of Au core-Pt shell nanoparticle-modifiedelectrode for DopamineLI Zheng1,CHEN Yi1,MA Yu-ting2,et al(1.Yuhang District Center for Disease Control and Prevention, HangZhou,Zhejiang 311100,P.R.China;2.Yuhang DistrictSupervising＆Testing Center for Agricultural Product, HangZhou,Zhejiang 311113,P.R.China) Abstract:【Objective】 Au core Pt shell nanoparticles(Au@Pt-NPs) modified electrode were direct electrodeposition and proportion alteration of Au and Pt.The electrocatalytic oxidation properties for Dopamine of the Au@Pt-NPs modified electrode in Neutral aqueous have been investigated and compared.The results showed that the electrocatalytic activity are markedly enhanced for Dopamine oxidation on the Au@Pt-NPs modified electrode, which are attributed to the cooperation between Pt and Au.The characteristics of CVs showed the electrocatalytic oxidation current had good linear range for Dopamine with concentration from 2-72μg/g with a detection limit of 1μg/g.So this Au@Pt-NPs modified electrode can be developed as a rapid, sensitive electrochemical detection method for Dopamine.Key words:Electrocatalytic Oxidation; Au@Pt-NPs; Modified Electrode; Dopamine电化学沉积法是制备纳米粒子众多方法中的一种，因其反应条件温和、仪器设备简单、所制备的纳米粒子大小均匀、稳定而成为目前研究的热点[1-2]，而用这种方法制备核壳结构纳米粒子报道很少。
杂多酸(盐)催化氧化反应研究进展
杂 多酸 （ 盐） 是 无机 含氧 酸 根 Ｍ Ｏ 缩 合而 成
的集群 ， 无机 含氧酸根 Ｍ Ｏ． 一 般 为 ２种 或 ２种 以 上。 ‘ ｊ ， 杂 多酸 （ 盐） 的组成见图 ｌ 。杂 多酸 是 多核
有 多孑 Ｌ 结构 ， 利 于杂 多酸 与其他 材料进 行掺 杂 、 改
性 。杂 多酸 独 特 的性 质 已 被研 究 了 ２个 世纪 ， 具
收稿 日期 ： ２ ０ １ ７一 Ｏ １—１ ４ 。 作者简介： 向诗 银 ， 硕 士研 究 生 ， 主 要 从事 催 化剂 方 面 的研 究 基金 项 目： 湖北 省 自然 科 学 基 金 重 点 项 目（ ２ ０ １ ４ Ｃ Ｆ Ａ Ｉ ３ １ ）
（ 中心原子１ 子
图 １ 杂 多酸 （ 盐） 的组成
精 细 石 油 化 Ｔ 进 展
３ ０
Ａ Ｄ Ｖ Ａ Ｎ Ｃ Ｅ Ｓ Ｉ Ｎ Ｆ Ｉ Ｎ Ｅ Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｃ Ｈ Ｅ Ｍ ｌ Ｃ Ａ Ｌ Ｓ
第 １ ８卷 第 ３期
杂 多酸 （ 盐） 催 化 氧 化 反 应 研 究 进 展
向诗 银 ， 杨 水 金
（ 湖北 师 范 大 学 化 学 化 Ｔ 学 院 ， 湖北 黄 石 ４ ３ ５ ０ ０ ２ ）
—
１ 光催化
２ ０ １ ６年 ， 谭伟 等 。 利 用 吲相燃 烧 的方 法 合 成
了杂 多酸 盐／ 二氧化钛 复合材料 ， 并 对其 光催化 活 性 进 行 研 究。用 水 热 法 合 成 Ｐ Ｏ Ｍ（ （ Ｎ Ｈ ） ［ Ｍｏ Ｏ ２ （ Ｃ ３ Ｈ２ Ｏ ） ！ ］・ ４ Ｈ２ Ｏ） ， 将 Ｐ Ｏ Ｍ ／ Ｔ ｉ Ｏ ：以
反 离 子 素配 矗 匿荷 荷 千 杂
子 原
纳米铜修饰电极对多巴胺和抗坏血酸的同时测定
图 2 pH 对 DA、AA 峰电位的影响 F ig. 2 E ffect o f pH on the peak potential of DA
and AA at the Cu /A u m odified e lec trode
2 3 DA 和 AA 在修饰电极上的同时测定 本文讨论了混合溶液中 AA 和 DA 这两种 物
质的相互影响。实验表明, 定量的 DA 对 AA 的测 定无明显干扰 ( 图 3A ), 8 0 m ol /L 的 DA 与不同 浓度的 AA 共存时, AA 浓度在 5 0 10- 6m ol /L ~ 1 0 10- 3m ol /L 范围内变化, 其氧化峰电流与 浓 度成线性关系, 而 DA的还原峰电流保持不变。反 之, 定 量的 AA 对 DA 的 测定没有干扰 ( 图 3B ) , 100 0 mo l /L 的 AA 与不同 浓度的 DA 共存时, DA 在 8 0 10- 7 m o l/L ~ 2 0 10- 4 m o l/L 的浓度 范围内与其还原峰电流成线性关系, AA 的氧化峰 电流保持不变。所以可根据 AA 在修饰电极上的 阳极峰电流及 DA 的阴极峰电流与其浓度的关系, 同时检测混合溶液中 AA 和 DA 的含量。
扫速实验还发现, 修饰电极在 PBS中的氧 化 峰电流与扫速的平 方根成正比, 说明修饰电极 上 的反应主要受扩散 控制, 在以后的实验中选择 扫 速为 50 mV / s。
2 结果与讨论
2 1 修饰电极在 DA 和 AA混合溶液中的电化学 特性 裸电极与修饰电极在空白 PBS和 DA、AA 混
合溶液中的循环伏安曲线如图 1所示。裸电极在 空白 PBS(曲线 a) 中无明显的电化学响应, 而 Cu / Au修饰电极在空白 PBS( 曲线 c)中有一明显的氧 化峰, 说明纳米铜修饰到了电 极表面。与裸电极 ( 曲线 b) 相比, Cu /Au修饰电极在 DA、AA 混合溶 液中的氧化还原电流响应大大增强 ( 曲线 d)。这 表明纳米铜修饰电极对 DA 和 AA 有明显的催化 氧化作用, 极大降低了 DA、AA 的检测下限。
多巴胺在聚L_天冬氨酸修饰电极上的催化氧化及测定
多巴胺在聚L -天冬氨酸修饰电极上的催化氧化及测定Ξ梁汝萍1,2,邱建丁1,2,蔡沛祥1(1.中山大学化学与化学工程学院,广东广州510275;2.萍乡高等专科学校化工系,江西萍乡337055)摘 要:研究了聚L -天冬氨酸修饰电极的制备及其电化学性质。
实验表明,该修饰电极对神经递质多巴胺的电化学氧化有显著的催化作用,使电极反应过程的可逆性变好,峰电流明显增大。
采用差示脉冲伏安法对多巴胺进行定量分析,线性范围为110×10-7～110×10-4m ol ΠL ,检出限为510×10-8m ol ΠL 。
该聚合物修饰电极具有良好的选择性,能有效地排除抗坏血酸对测定的影响,用于合成样品分析,结果令人满意。
关键词:L -天冬氨酸;修饰电极;多巴胺中图分类号:O629 文献标识码:A 文章编号:052926579(2003)0120119203 多巴胺(dopamine ,DA ,又名3-羟酪胺)是神经中枢系统内重要的神经递质,体内DA 的失调与心脏病、帕金森氏症、甲状腺荷尔蒙含量、神经肌肉失调和各种精神疾病有关[1]。
因此,DA 的测定一直是电分析化学、生物和医学领域的研究热点。
目前测定DA 的方法主要有微透析法[2]、HP LC 法[3]、G C -MS [4]法和化学发光法[5]。
由于DA 具有电化学活性,故可用电化学方法进行直接测定,且方法简便。
但抗坏血酸(ascorbic acid ,AA )与DA 共存于体液中,它们在裸电极上的阳极峰电位严重重叠,因此难以实现AA 共存条件下对DA 的直接测定。
在生理pH 条件下,DA 为阳离子而AA 为阴离子,在电极表面修饰一层具有阳离子交换功能的Nafion 膜,利用其表面所带负电荷与AA 阴离子的静电排斥作用可消除AA 的干扰,但由于DA 在Nafion 膜中的扩散速度较慢,使得检测的灵敏度降低。
阴离子聚合物膜修饰电极因具有独特的三维空间结构和高浓度的负电荷活性基表面,因而可有效排除AA 的干扰,增加DA 的传质速率,降低过电位,从而提高测定的选择性和灵敏度。
多巴胺电化学修饰电极的研究与应用
多巴胺电化学修饰电极的研究与应用陈丹;何婧琳;李丹;肖忠良;冯泽猛;印遇龙;曹忠【摘要】多巴胺(DA)是一种重要的神经递质,它广泛地分布在哺乳动物的大脑组织以及体液中.体液中DA含量的异常与帕金森症、精神分裂症等疾病有关,因此建立一种简单、快速、准确的多巴胺检测方法是十分必要的.该文总结了近些年来检测多巴胺方面的各类方法报道和技术研究进展,重点评述了电化学修饰电极在多巴胺检测方面的研究与应用.【期刊名称】《化学传感器》【年(卷),期】2016(036)001【总页数】8页(P2-9)【关键词】多巴胺;分析方法;电化学修饰电极;复合膜;评述【作者】陈丹;何婧琳;李丹;肖忠良;冯泽猛;印遇龙;曹忠【作者单位】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,微纳生物传感与食品安全检测协同创新中心,湖南长沙410114;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,微纳生物传感与食品安全检测协同创新中心,湖南长沙410114;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,微纳生物传感与食品安全检测协同创新中心,湖南长沙410114;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,微纳生物传感与食品安全检测协同创新中心,湖南长沙410114;中国科学院亚热带农业生态研究所,湖南长沙410125;中国科学院亚热带农业生态研究所,湖南长沙410125;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,微纳生物传感与食品安全检测协同创新中心,湖南长沙410114【正文语种】中文多巴胺（DA）属于儿茶酚胺类物质，是哺乳动物和人类中枢神经系统中一种非常重要的信息传递物质［1］，它在肾脏、荷尔蒙的调节以及心血管系统、神经系统中起着十分重要的作用［2］。
体液中DA含量的异常与多种疾病有关，如帕金森症、精神分裂症、癫痫病等。
多巴胺在电沉积钴镍氢氧化物-氮掺杂石墨烯修饰电极上的电化学行为
2019年12月第39卷第6期Dec.2019Vol.39No.6汉江师范学院学报Journal of Hanj iang Normal University多巴胺在电沉积钻鎳氢氧化物一氮掺杂石墨烯修饰电极上的电化学行为苏家兴，牛家鹏，莫红，方丈慧，刘传银(湖北文理学院食岛科学技术•化学工程学院，湖北襄阳441053)［摘要］采用循环伏安电沉积法■，在氮掺杂石墨烯修饰玻碳电极上电沉积链镰的氧化物，然后在氢氧化钠溶液中电化学洽化，采用循环伏安和交流阻抗法对电极进行了电化学表征，研究了多巴胺在该洽化电沉积电极上的电化学行为.优化了电沉积的扫描圈数、电化学洽化时间、支持电解质等条件.在最佳条件下，多巴胺在该电极上呈现出良好的可逆响应，峰电住差降低到34mV,峰电流相对于裸电极增大50余倍.其峰电流I pc 与浓度c在5.0X10-7~1.0X10-4mol/L范围内表现出明显的线性关系，线性方程为：I pc(10~7A)=-0.4712-0.1973c(“mol/L),R=0.9970,检出限(S/N=3)为3.2X10-8mol/L.该电极具备良好的重现性、稳定性、低检出限和良好的回收率，有望用于多巴胺的实际测定.［关键词］链镰氢氧化物一氮掺杂石墨烯修饰电极；多巴胺；尿酸；抗坏血酸；电化学行为［doi］10.19575/42—1892/g4.2019.06.009［中图分类号JO657.1［文献标识码］A［文章编号］2096—3734(2019)06—0040—06多巴胺是体内一种重要的神经递质，能直接影响人的情绪，同时中枢神经系统中的多巴胺浓度又受精神因素的影响.多巴胺是一种控制肌肉运动的化学物质，如其含量偏低，将会引起帕金森综合症等疾病•如增加这种物质，就能让人兴奋，但是它会令人上瘾多巴胺常见的测定方法有液相色谱法⑷、电化学发光法间和电化学分析法⑷等.由于电化学法具有检测灵敏度高、制作便宜等优势而受到特别重视.由于在体液中多巴胺通常与抗坏血酸、尿酸等物质共存，而这几种物质在裸电极上的电化学氧化电位非常相近，所以利用电化学方法对这些物质进行选择性分析，必须对裸电极进行修饰.已有报道采用碳纳米材料〔一」、不同类型的氧化物纳米粒子⑷、量子点⑷、聚合物厠等方式修饰电极从而实现多巴胺的选择性测定.本文将多种过渡金属采用电沉积方法沉积在电极表面，然后经氢氧化钠溶液活化后，形成过渡金属氢氧化物，实现了对多巴胺的选择性测定•实验结果表明，基于钻镰复合电沉积后，活化的电极对多巴胺具有良好的电催化作用，其峰电位差降低到34mV,并在较宽的浓度范围内具有良好的线性关系，检出限为3.2X10-*mol/L.该电极具有良好的稳定性、重现性和良好的回收率，有望用于实际样品中多巴胺含量的测定.1实验部分1.1化学药品与仪器多巴胺(DA),尿酸(UA),抗坏血酸(AA),NiSO4,CoSO4,ZnAc2,K3Fe(CN)6等化学试剂均为分析纯，未经进一步处理直接使用，购自国药集团上海化学试剂有限公司；PBS缓冲液(由磷酸氢二钠Na? HPCU,磷酸二氢钠NaHzPCU配制)，由H3［收稿日期J2019-09-12［基金项目］湖北文理学院双百行动计划、教学研究项目(JY2018045)及大学生创新项目(X201910519023)资助.［作者简介］苏家兴(1999-),男，湖北枣阳人，湖北文理学院食晶科学技术•化学工程学院，主要从事电化学分析及复杂样晶分析的研究工作.通讯作者：刘传银?E-mail：liucyin2002@HJSFXYXB 40PCU和NaOH溶液来调节pH至需要值.氮掺杂石墨烯(NG)采用溶剂热法制备，并经过SEM表征.实验所用水均为超纯水.CHI660E电化学工作站(上海辰华仪器有限公司);KQ3200型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；pH酸度计；电子天平；三电极体系：以化学修饰电极(电沉积混合镰钻氢氧化物一NG修饰电极)作为工作电极，以Ag-AgCl电极作为参比电极，以钳电极作为辅助电极.1.2电极的制备及处理裸玻碳电极依次经0.1,0.05的氧化铝悬糊抛光至镜面，经乙醇、超纯水超声清洗后，滴加10/L lmg/mL NG溶液，红外灯下烤干，即为NG/GCE.将NG/GCE 插入含有不同组成的钻、镰、锌离子溶液中，采用循环伏安法在一1.0-1.4V范围内电沉积不同圈数，即得不同组成的氧化物一NG修饰电极.电极的活化：将电沉积后的修饰电极插入0.1mol/L NaOH溶液中，在一1.0—1.4V的范围内循环伏安扫描20圈，即得掺杂氢氧化物一NG修饰电极.1.3电化学表征与测定以电化学活化后的电极为工作电极，三电极体系进行循环伏安、交流阻抗和微分伏安测定•交流阻抗的参数为应用电位0.24V(对应于铁氤化钾在KC-1中的式量电位〉，适用频率从0.01-105Hz.微分脉冲伏安法的参数为5ms.2结果与讨论2.1不同电沉积方式的选择为了探究不同电极体系对多巴胺响应的影响，本文采用不同的电沉积方式，制备了镰钻混合不同圈数；电沉积镰锌混合不同圈数；先镰后钻不同圈数；先钻后镰不同圈数；先镰后锌不同圈数；先锌后镰不同圈数的不同电极体系，再分别对多巴胺进行电化学测定，实验结果如图1,曲线a表示先镰20圈后钻10圈(Ni20—Co10—NG/ GCE),曲线b表示电沉积镰钻混合物40圈(Ni-Co40-NG/GCE),曲线c表示电沉积镰锌混合物50圈(Ni-Zn50-NG/ GCE),曲线d表示先钻20圈后镰20圈(Co20-Ni20-NG/GCE)，曲线e表示先锌25圈后镰25圈(Zn25—Ni25—NG/ GCE).取8/LNG滴涂到裸电极上，烤干.将修饰电极分别置于0.1mol/L NiSO4-CoSO4混合液，0.lmol/L NiSO4溶液，0. 1mol/L CoSO4溶液，0.lmol/L乙酸锌溶液，0.lmol/L硫酸镰一乙酸锌混合液中，以100mV/s的扫速在一1.0〜1.4范围内利用循环伏安法电沉积不同圈数后，用氢氧化钠活化，制得不同电沉积方式的电极.不同电沉积方式得到的不同电极对多巴胺的响应也不同，根据修饰电极对多巴胺响应的峰电流大小及峰电位差的大小，找出对多巴胺响应最为明显的最佳修饰电极，由图1可知，最优电极为先电沉积镰20圈后电沉积钻10圈(activated Ni20—Co10 -NG/GCE)，该修饰电极下出现了一对峰电位差仅为34mV左右的较为对称的氧化还原峰.图1不同电沉积方式的CV图(a：先鎳20圈后钻10圈；b：电沉积鎳钻混合物40圈;c：电沉积鎳锌混合物50圈；d：先钻20圈后鎳20圈；e：先锌25圈后鎳25圈)Fig1Effect of different electrodeposition methods on the electrochemical behavior of DA(a：ElectrodepositingCo10scans after electrodeposition of Ni20scans;b：Electrodeposited Ni—Co mixture40scans;c:Electrodeposited Ni—Zn mixture50scans;d：Electrodepositing Ni20scans after electrodeposition of Co20scans;e：Electrodepositing Ni25scans after electrodeposition of Zn25scans)2.2活化时间的确定如图2所示，先电沉积镰20圈再电沉积钻10圈后，制得Ni20—Co10—NG/ GCE,再用氢氧化钠活化，曲线a,b,c分别HJSFXYXB41为该修饰电极用氢氧化钠溶液活化10圈，20圈，30圈后的循环伏安图.由图可知，不同氢氧化钠活化时间也会对多巴胺的峰电流产生一定的影响.曲线b与曲线a和曲线c相比，曲线b上的氧化峰电流最大，峰电位差最小，峰最对称，表明该电极对多巴胺的催化作用最强，所以活化20圈响应最佳.S?活临时间的繭定Fig2Detjeriiiinaricii d activatfasi t-ltse2.3不同电极的电化学表征电圾经碳纳米管和电沉积修饰后，电极的表面形貌和面积将会发生改变，所以交流阻抗法和循环伏安法常用于对电极的电化学表征：叭如图3(a〉所示*在含1D-5 mol/L的铁氧化钾的氯化钾溶液中，裸玻碳电极表现出一对良好的峰，峰电位差为79mV；而在滴涂了NG的裸玻碳电极上，由于NG的比表面积大，使K3Fe(CN)6在电极上的反应的量增大，所以峰电流显著增大，而壳聚糖作为一种电子传递阻体也会使峰电位差增大；然而，在单独电沉积镰、单独电沉积钻、先电沉积镰20圈后电沉积钻10圈等电沉积修饰的电极上，峰电流都会增大，在先电沉积镰20圈后电沉积钻10圈时，峰电流最大，表明电沉积后，电极面积增大，由于电沉积金属材料后，NG 的峰会发生移动，所以会出现两对峰；电极经过活化以后，电极表面的氧化物会转化为氢氧化物，进而降低了电极表面内阻，所以经过氢氧化钠活化后，峰电流会降低，但是氧化物间的电子传递能力弱于氢氧化物，因此会出现上述现象.为了进一步表征电极表面状态，交流阻抗法也是一种对电极表面状况进行表征的方法，如图3(b),为不同电极在mol/L铁氧化钾中的交流阻抗图，裸电极HJSFXYXB42近乎呈现出一条斜率较小直线，说明裸电极表面并没有阻碍电子传递的物质，然而其他修饰电极由于其表面滴涂了具有导电性的NG,而且在电沉积镰和钻之后，其表面就不会对电子的传递发生阻碍，但斜率发生了明显变化，表明经过电沉积及活化后其表面状态发生了明显的变化，从而对探针离子显示出不同的响应斂果-图3不同电极在10T mol/L铁氛化钾中的循环伏安图和交流阻抗图Fig3CVs and Nyquist plots of various electrodes in10_3mol/L in Potassium ferricyanide2.4多巴胺在电极上的电化学行为图4是不同电极在含10Tmol/L多巴胺的PBS缓冲液中的循环伏安图.由图可知，多巴胺在裸电极上有一对峰电位差大约为170mV的氧化还原峰，可逆性差；在NG修饰电极上，峰电位差大大降低，只有59mV,峰电流增大；在activated Ni20一Co10-NG/GCE修饰电极上，多巴胺的氧化还原峰电位差降低至34mV,其氧化还原的可逆性变好，对称性加强，氧化还原峰电流与裸电极上的电流相比增大了50倍•实验结果表明，电沉积镰钻合金氧化物且经氢氧化钠活化后，电子传递能力增强，氧化还原反应的进行也得到加速，同时碳纳米管也为镰钻合金提供了反应场所，降低了多巴的过电位，进而使多巴胺的电氧化呈现出准可逆的特征⑴」.图4不同电极下DA在磷酸盐缓冲液(pH=7)中的循环伏安图Fig4CVs of DA at different electrodes in pH7PBS2.5pH对DA电化学行为的影响图5为不同pH条件下，多巴胺在activated Ni20一Co10一NG/GCE修饰电极上的循环伏安图，图中曲线代表多巴胺在pH值为4.0〜9.0范围内的PBS中的CV 图.由图5可看出，随着pH值的增大，多巴胺的峰电流表现出先增后减的现象，且峰电位负移.当多巴胺的峰电流达到最大，响应最明显时，缓冲液的pH=6,所以选择pH=6作为最佳酸度条件.结果表明，多巴胺的峰电位与pH显现出的线性关系明显，Eg=0.7115一0.0553pH(R=0. 9982),Eg=0.7013—0.06pH(R=0. 9996),其线性响应斜率与Nernst响应的59mV非常接近，表明在多巴胺的电化学氧化反应过程中，电子的得失的同时伴随着质子的转移徑.图5多巴胶在不同pH PBS下的循环伏安图和冷一pH的关系曲线Fig5cf DA.in wrious pH PBS and the relatiorship of Ep versts pH 2.6扫描速率的影响图6为ID--mol/L多巴胺在activated Ni20-Co Id-NG/GCE上的不同扫速的循环伏安图，如图S可知，在扫速为10mV/s ~450mV/s范围内，扫速增大，多巴胺的峰电流也随之增大.通过耳一心和的关系曲线可知，的线性方程为：如(pA)=—1.5793+0.3901v(mV/s),R=0. 9975；I pc(m A)=—3.4526—0.4193v(mV/ s),R=0.9975；Ip-v1/2线性方程为：(MA)=—47.772+304.35v1/2(mV/s)1/2, R=0.9835；I pc(m A)=4乙0869—329.41v1/2 (mV/s)1/2,R=0.9885.由此可见，在该修饰电极上，多巴胺的反应是一个扩散与吸附共同控制的电化学过程〔创.当扫速80mV/s时，—liw表现出明显的线性关系:Eg=0.4336+0.02031iw(R=0.9905), E”=0.3033—0.02201iw(R=0.9632).根据Laviron方程〔"J,将截距和斜率带入公式计算得，a=0.4808,n=2.4,k s=0. 461cm/s.由此结果可以看出，多巴胺在该电极上的响应为2电子转移的过程，结合前面的耳一pH的结果，可以得出，多巴胺的电极反应过程为2电子2质子的氧化过程〔词.反应方程式为：-5.0占-J.0-2.0-1.0图610-4mol/L多巴胺在不同扫速循环伏安图及Ep—hw图Fig6Cyclic voltammograms of dopamine at various scan rates and Ep versus liwHJSFXYXB432.7线性范围与检出限在最佳实验条件下制备电极，利用DPV对多巴胺进行分析，浓度不同的多巴胺的DPV图如图7所示.峰电流以与浓度c在5.0X10—7〜1.OXlO^mol/L范围内表现出良好的线性关系：耳（10-7A）=—0.4712—0.1973c（aw?o//_L）,R=0.9970,计算出检出限为3.2X107mol/L.图7不同浓度多巴胶的DPV和I”一c的关系曲线Fig7DPVs of various concentrations of dopamineand the relationship of\p versus c2.8干扰分析DA在测定中常受到共存AA及UA 的影响.通过该电极对AA.DA.UA的CV 图测试表明，在0.32V处出现多巴胺的峰电位，而AA的峰电位出现在0.08V附近，尿酸的峰电位出现在0.47V左右，它们的峰电流均随相应物质的不断加入而增大.以DA峰电流测定值的±5%的差异为限，判断各种不同物质对DA测定的影响.结果表明，50倍量的抗坏血酸对多巴胺的电化学测定不会发生干扰，而UA基本不存在干扰，可以实现与DA的同时电化学测定.图8同时测定DA和UA的DPV图Fig8DPVs response for simultaneous determination of DA and UA HJSFXYXB442.9稳定性和重现性在最佳实验条件下，将activated Ni20 -Co10-NG/GCE修饰电极置于pH=6的含10-4mol/L的多巴胺PBS缓冲液中连续扫描11圈后，曲线无明显变化，峰电流的RSD为 2.11%,表明activated Ni20 -Co10-NG/GCE的重现性良好.将该修饰电极在室温下放置，每天利用循环伏安法测定含10r mol/L的多巴胺PBS缓冲液一次，10天后，峰电流的RSD为4. 95%,表明activated Ni20—Co10—NG./ GCE的稳定性良好.2.10样品分析及回收率测定在优化后的条件下进行实验，用标推加人法进行加标回收分析，按照线性方程计算测得量和回收率，平行测定3次.结果如表1所示，样品回收率在95.30%〜102. 42%之间，表明activated Ni20—Co10—NG/GCE可以应用于实际样品的测定.表1多巴胺样品的测定结果Table1Result of DA.determination in.the dopamine solutions 样品试样量（卩m ol/L）加标量（卩m ol/L）检测量（卩m ol/L）回收率% 1&2812.0020.57102.42211.4230.0040.869&13360.5320.0079.5995.30结论本文以滴涂法将超声分散均匀的氮掺杂石墨烯修饰于裸玻碳电极上，再采用电化学沉积的方法将金属合金电沉积于NG 穆饰过的电极表面后再用氢氧化钠活化-文章探究了不同电沉积方式、电活化条件及底液pH等因素对多巴胺的响应，结果表明‘制的activated Ni20—Co10—NG/GCE显示出对D至的良好电催化作用，峰电位差仗为34mV*并且能够有斂消除抗坏血釀和尿酸的影响.该修怖电极用于对多巴胺的测定具有重现性好、稳定性强、线性范围宽、检出限低等优点，回收率在95.30%〜102.42%范围内，有望用于实际体系的测定.[参考文献][1]Wightman R M,May L J,Michael A C.Detection ofdopamine dynamics in the brain[J].Anal.Chem., 1988,(60)：769-779.[2]谭炳炎，郑琳，冯翔.高效液相色谱/电化学法测定大鼠血液和脑组织中单胺类物质的含量分析测试学报，2006,25(2)：90-92.[3]努尔古再丽•艾则孜，姜娜，李桂新.用鲁米诺功能化金纳米粒子修饰的金电极电化学发光法测定多巴胺理化检验(化学分册)，2016,(4):378—383. [4]梁秀丽，吴芳辉，江彬彬，徐帆，刘飞跃，黄晓洁.纳米CU2。
一种检测多巴胺的修饰电极及其制备方法和应用[发明专利]
![一种检测多巴胺的修饰电极及其制备方法和应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e46639cb482fb4daa48d4b21.png)
专利名称：一种检测多巴胺的修饰电极及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：周喜斌,连茜雯,罗爱,颜凯旺,蒋欢,张东霞,卢小泉
申请号：CN201410529258.0
申请日：20141010
公开号：CN104267085A
公开日：
20150107
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种检测多巴胺的修饰电极。
该修饰电极包括基底电极，以及附着在基底电极上的金纳米和经色氨酸功能化的石墨烯。
该修饰电极对多巴胺（DA）在一定浓度范围内具有良好的线性电化学响应，且不受抗坏血酸（AA）和尿酸（UA）的干扰，对多巴胺的检出限为0.056μM。
申请人：西北师范大学
地址：730000 甘肃省兰州市安宁区安宁东路967号
国籍：CN
代理机构：北京中恒高博知识产权代理有限公司
代理人：陆菊华
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多巴胺和抗坏血酸在修饰金电极上的电化学行为
多巴胺和抗坏血酸在修饰金电极上的电化学行为
2016-09-27 13:19来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
多巴胺和抗坏血酸在修饰金电极上的电化学行为
安徽大学化学化工学院汪海燕等人在裸金电极上自组装4,4-二甲基联苯硫醇(MTP)膜(MTP/AuSAMs),再电还原氯金酸溶液修饰纳米金,得纳米金双巯基修饰金电极(NG/MTP/Au).研究了多巴胺(DA)和抗坏血酸(AA)在NG/MTP/Au上的电化学行为,发现该修饰电极对DA、AA 的氧化具有良好的电催化作用,多巴胺(DA)和抗坏血酸(AA)的氧化峰电位差达到155mV,可以实现对此二组分混合溶液的选择性测定.差分脉冲法测得的峰电流与DA、AA浓度分别在5.0×10-7～1×10-4mol.L-1和3.5×10-6～1.0×10-3mol.L-1范围内呈线性关系,检测限(3σ)分别为1.5×10-7mol.L-1和1.2×10-6mol.L-1,相关系数0.998.。
多巴胺氧化法实验报告
一、实验目的1. 了解多巴胺氧化反应的基本原理和实验方法；2. 掌握多巴胺氧化反应的实验步骤和操作技巧；3. 学习多巴胺氧化反应产物的鉴定方法；4. 探讨多巴胺氧化反应在药物合成、材料制备等领域的应用。
二、实验原理多巴胺（Dopamine，DA）是一种重要的神经递质，具有多种生物活性。
在碱性条件下，多巴胺可以自氧化聚合，生成具有特殊结构和性质的多巴胺聚合物。
多巴胺氧化法是一种绿色、环保的合成方法，可用于制备多种功能性材料。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：多巴胺、氢氧化钠、盐酸、硫酸铜、硫酸、无水乙醇、正己烷等；2. 实验仪器：电子天平、磁力搅拌器、恒温水浴锅、分光光度计、真空干燥箱、超声波清洗器等。
四、实验步骤1. 准备多巴胺溶液：称取一定量的多巴胺，用无水乙醇溶解，配制成一定浓度的多巴胺溶液。
2. 配制碱性溶液：称取一定量的氢氧化钠，用蒸馏水溶解，配制成一定浓度的碱性溶液。
3. 氧化反应：将多巴胺溶液加入碱性溶液中，搅拌均匀，置于恒温水浴锅中加热，保持一定温度和时间，使多巴胺发生氧化聚合反应。
4. 中和反应：反应结束后，用盐酸中和溶液至中性。
5. 结晶：将中和后的溶液冷却至室温，过滤除去杂质，得到多巴胺聚合物粗品。
6. 纯化：将粗品用无水乙醇洗涤，再用正己烷洗涤，最后在真空干燥箱中干燥，得到多巴胺聚合物纯品。
7. 鉴定：采用分光光度计对多巴胺聚合物进行光谱分析，确定其结构和性质。
五、实验结果与分析1. 光谱分析：根据分光光度计测得的多巴胺聚合物光谱图，可知其具有特定的吸收峰，与多巴胺氧化聚合产物的特征相符。
2. 实验结果：通过实验，成功制备了多巴胺聚合物，并对其结构和性质进行了鉴定。
六、实验结论1. 本实验采用多巴胺氧化法成功制备了多巴胺聚合物，实验结果与理论预测相符。
2. 多巴胺氧化法是一种绿色、环保的合成方法，具有广泛的应用前景。
3. 通过本实验，掌握了多巴胺氧化反应的实验步骤和操作技巧，为进一步研究多巴胺氧化聚合产物的应用奠定了基础。
多巴胺在硫醇修饰电极上的电化学研究
ｌｕｃ ． 、 ａ¨』 ｃ ｆＩ Ｉ Ｌ ｅ ｏｔ Ｉ ｆ ｎ 。１ ｌＩ １ １ Ｌ ＩＩ
图 １ 多 巴 胺 的 氧 化 机 理
１实验 部 分
１１仪器 与试 剂 ．
聆 所 片仪 器 为 ＣＨ ９ ０ 扫 描 电化 学 显 微 镜 （ ｊ Ｉ０ Ａ 美 Ｃ ＨＩ 公 ｒ） ｄ ，实验采 Ｈ 金 电极作 为工作 电极 ，饱和 Ｋ １甘汞 电极 １ ｃ （ＣＩ作 为 参比 电极 （ Ｅ ，文 章所 有 电位都 相对于 该 参 比 电 Ｓ ｊ ） Ｒ ） 檄 ，对电极 为钔 电极 探 针 电极 是 径 为 ２ ｍ 的铂 探针 。 ５ｐ ｝ 烷 硫 酶 （ Ｓ ） 自 Ｓｇ １ ｃ Ｈ 购 Ｊ ｉｍａ试 剂公 司 ， 多 巴胺 购 自 ｌｕ ａｉ ｋ ｌ 式剂公 ，使 用前末做进 一步 纯化 ，其余 所有试剂均为 ｄ 分析纯或优级纯 实验ｒ 使用新蒸二次蒸馏水 。 １ １
图 １ 。
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Ｅｌ ｃ ｒ ｃ ｍ ｉ ａ ｈａ ｏ ｆＤｏ ｅ ｔ ｏ ｈｅ ｃ ｌＢｅ ｖｉ ｒｏ ｐａｍ ｉ ｔＤ０ ｃ ｎｅ ｈｉ ｌ ｏ ｆｅ ｏ ｄ Ｅｌ ｃ ｒ ｄｅ ｎｅ ａ ｄｅ ａ ｔ Ｏ ｄｉ ｄ Ｇ ｌ ｅ ｔ ｏ Ｍ ｉ
多金属氧酸盐的研究综述
综述多金属氧酸盐电催化方面的研究摘要：综述了多金属氧酸盐的电化学性质及其在电催化降解染料废水的研究，亚硝酸根的电催化还原，甲醇电催化氧化的促进作用等方面的研究与应用。
并为进一步研究它的应用指出了前景。
关键词：多金属氧酸盐电催化一，前言多金属氧酸盐(Polyoxometalate，POM)是由前过渡金属离子通过氧连接而形成的一类多金属氧簇化合物。
多金属氧酸盐的范围主要是高价态的前过渡金属(主要指V、Nb、Ta、Mo、W)，具有形成金属—氧簇阴离子的能力。
相关研究也形成了一个学科——多酸化学。
早期的多酸化学认为多酸是由两个或两个以上的无机含氧酸根阴离子缩合脱水得到的一类化合物，根据组成不同分为同多酸和杂多酸盐。
杂多阴离子具有良好的氧化还原行为，其氧化还原状态非常稳定，能在不影响结构的情况下通过改变杂原子或配原子来调整它们的氧化还原电势，并且可能进行多电子转移，这使得杂多阴离子作为氧化还原催化剂对间接电化学过程有非常重要的意义，有望填补间接化学反应中具有高选择性并且稳定时间长的氧化还原催化剂极少的空白。
近年来，研究的焦点集中在杂多阴离子的电化学行为和电催化活性方面，大量有发展潜力的成果已经被报道。
Keggin和Dawson型杂多阴离子已被广泛用作电催化剂。
进入20世纪70年代后，随着科学水平的提高，尤其随着电子计算机技术的飞跃发展，经计算机数据处理的物理测试仪器的检测灵敏度和速度都大为提高，所能提供的信息量大大增加，极大地促进了多酸化学的发展。
作为一类含有氧桥的多核配合物，相关的各项研究日趋被人们所重视。
在这些体系中金属离子之间通过电子传递所产生的相互作用以及它们与桥基、端基配体的相互协调和影响，使它们呈现出许多不同于单核配合物的物理功能、化学性质和生物活性。
多酸化合物的合成进入了裁剪和组装快速发展的阶段，大量结构新颖的多酸化合物被合成出来，高聚合度、链型、微孔、层状多酸配合物及纳米结构、夹心式、无机双螺旋类多酸配合物层出不穷，功能性多酸化合物的合成、开发依然是处使多酸化学长足发展的动力，多金属氧酸盐的功能化，几乎涉及了所有领域，如催化、光电磁功能材料以及药物化学，特别是抗病毒、抗肿瘤、抗艾滋病的研究。
多巴胺在纳米金修饰微玻碳电极上的电化学行为研究(精)
第21卷第1期阜阳师范学院学报(自然科学版 Vol.21.No.1 2004年3月 Journal of Fuyang Teachers College(Natural Science December2004多巴胺在纳米金修饰微玻碳电极上的电化学行为研究张宏1 金葆康2(1.安徽阜阳师范学院化学系,阜阳 236032; 2.安徽大学化学化工学院,合肥230039摘要:用电沉积的方式制备了纳米金修饰微玻碳电极,该修饰电极能分开多巴胺和抗坏血酸的氧化峰.研究了溶液p H值、磷酸缓冲溶液浓度对多巴胺电化学行为的影响.多巴胺氧化峰电流值与其浓度在5 10-6~1 10-4mol/ L范围内成线性关系.关键词:纳米金; 多巴胺; 微玻碳电极中图分类号:O651 文献标识码:A 文章编号:1004-4329(200401-0016-041 前言多巴胺是人体神经系统内一种重要的神经递质,人类许多疾病(如帕金森氏症都与其相对浓度有关[1].多巴胺有较强的电化学活性,但用裸电极测量其浓度时,有两个问题需要解决:一是低的电子转移速率;二是干扰物质,如抗坏血酸.人们利用Nafion[2,3]膜、含酸性基团的物质[4-6]制备修饰电极,使上述问题得到改善,但要实现快速测定,膜必需做得非常薄[7].近年来,微电极因独特的性能(如稳态扩散、ir降小、可实现活体检测等在神经递质研究领域取得较快发展[8-10].本文利用纳米金良好的生物共容性,制备了纳米金修饰微玻碳电极,并研究了多巴胺在该修饰电极上的电化学行为,发现纳米金能明显改善多巴胺的电子转移速率,并且能将多巴胺和抗坏血酸的氧化峰分开,从而消除了抗坏血酸的干扰.为实现多巴胺的活体检测提供了可能性.2 实验部分2.1 仪器与试剂Zeta Sizer3000HS纳米粒度测量仪(马尔文公司,英国;M283电化学系统(PARC,EG&G,美国;微玻碳电极( =10 m,E G&G,美国电化学实验采用三电极体系,微玻碳电极或纳米金修饰电极为工作电极,Ag/ AgCl/3mol/L KCl为参比电极,铂丝为对电极,文中所有电位均相对于参比电极.HAuCl4(上海试剂厂;盐酸多巴胺(DA HCl,Fluka,瑞士;抗坏血酸(AA HCl,上海试剂站分装厂;不同pH值0.1mol/L磷酸缓冲溶液(PBS采用混合不同比例的1mol/L KH2PO4和1mol/L K2HPO4溶液配制,用H3PO4和KOH调节pH值;其余试剂均为分析纯.DA和AA溶液均用磷酸缓冲溶液配制,配制前磷酸缓冲溶液均用氮气除氧.实验过程使用二次石英重蒸水,25 下进行.2.2 纳米金溶胶的制备与表征6nm金溶胶按Natan[11]的方法制备并用Zeta Sizer3000HS纳米粒度测量仪进行表征,其粒径与文献[11]报道基本一致.2.3 纳米金在微玻碳电极上的修饰将玻碳电极分别在湿润的金相砂纸(4000#和加有Al2O3粉末(0.05 m的麂皮上抛光成镜面,二次水收稿日期:2003-10-20基金项目:主要从事电分析化学的教学与研究,安徽省教育厅科研基金资助项目(2001kj185第一作者简介:张宏(1967-,男,安徽颍上人,硕士,阜阳师院化学系副教授.冲洗,置于金溶胶中,Ag/AgCl 为参比电极,铂丝为对电极于+1.5V 下保持20min,取出用二次水反复冲洗,得纳米金修饰微玻碳电极,记作NG/mGCE,置于PBS 中备用.3 结果与讨论3.1多巴胺的电化学响应图1 1 10-3mol/L DA(p H=7.0在裸微玻碳电极(a和纳米金修饰电极(b上的单扫描伏安曲线(扫速:5mV/s图1中曲线a 和b 分别为1 10-3mol/L DA(pH=7.0在裸微玻碳电极和纳米金修饰电极上的稳态单扫描伏安曲线.曲线a 呈 S 形,表明多巴胺在裸微玻碳电极上的电极过程受扩散控制,而曲线b 呈峰形,则表明多巴胺在纳米金修饰微玻碳电极上的电极过程为吸附过程,这一点也为图2中氧化峰电流值与扫速的关系所证实.图2 (15 10-4mol/L DA(p H=7.0在NG/mGCE 上不同扫速下的循环伏安曲线(2和氧化峰电流值与扫速的关系(扫速:=10,20,30,40,50,60,80,100,120,140,160mV/s将扫速从10mV/s 改变到160mV/s 分别测绘多巴胺在纳米金修饰微玻碳电极上的循环伏安曲线,如图2(1,且多巴胺氧化峰电流值与扫速成线性关系(图2(2,说明多巴胺在纳米金修饰微玻碳电极上的电极过程为吸附过程,与图1结论相吻合.利用图2(2中直线的斜率,根据公式i p =n 2F 2 vA/4RT [12]可算出电极表面的吸附量为 =3.70 10-11mol/c m 2.3.2 pH 值对多巴胺电化学行为的影响分别用不同pH 值的PBS 配制1 10-3mol/L DA 溶液,研究DA 的电化学行为随pH 值的变化(图3(1,结果发现:DA 的峰电位值Ep 随pH 的增加明显负移,因为DA 的氧化是脱质子的过程,在高pH 值下,氧化过程变得容易.Ep 和pH 的关系可用下式描述:Ep(mV=590.4-56.9pH,斜率为56.9,说明DA 的氧化为一两电子两质子的过程.同时峰电流在pH =2.0~8.0之间随pH 增加而增大,至pH=8.0时达到最大,随后,随pH 值的增大而显著下降.为保持和人体内相同的环境,以下的实验均在pH=7.0下进行.17第1期张宏等:多巴胺在纳米金修饰微玻碳电极上的电化学行为研究3.3 PBS浓度对多巴胺电化学行为的影响图3 (1不同p H 值下1 10-3mol/L DA 在NG/mGEC 上的循环伏安曲线(2DA 氧化峰电位值与p H 值的关系(p H=2,3,4,5,6,7,8,9,10用pH=7.0的0.01、0.03、0.05、0.1、0.5mol/L 的PBS 分别配制了1 10-3mol/L DA 溶液并测绘其循环伏安曲线,结果发现:随着PB S 的浓度的降低,多巴胺峰电流下降,氧化峰电位正移,这可能源于电活性物质的电迁移[13],因此,选择0.1mol/L 的PBS 作为测量介质.4抗坏血酸共存下多巴胺的电化学响应图4 5 10-5mol/L DA and5 10-3mol/L AA 的混合溶液在裸微玻碳电极(a和在NG/mGCE(b上的稳态伏安曲线(扫速:50mV/s图4表明:当有100倍的抗坏血酸存在时,在裸微玻碳电极上,AA 的氧化峰电位值与DA 相近,因此只得到一个宽峰(a;而在纳米金修饰微玻碳电极上,由于纳米金带负电荷,能吸引带正电荷的多巴胺而排斥带负电荷的抗坏血酸,使抗坏血酸氧化峰负移,从而与多巴胺的氧化峰分开(b,即,消除了抗坏血酸的干扰.因此可用这种方法在抗坏血酸共存下选择性地测量多巴胺.且多巴胺的氧化峰电流值与其浓度呈线性关系,线性方程为:i pa (nA=-0.084+0.10 106C DA ,相关系数为R=0.999.5 结论本文研究了神经递质-多巴胺在纳米金修饰微玻碳电极上的电化学行为,发现该修饰电极对抗坏血酸的氧化有较强的催化作用,使抗坏血酸的氧化峰电位值有较大负移,和多巴胺的氧化峰分开,从而消除了在测量多巴胺时抗坏血酸的干扰.18阜阳师范学院学报(自然科学版第21卷参考文献[1] 张文,许群,金利通等.过氧化聚吡咯膜修饰电极色谱电化学用于帕金森试验动物的研究.[J].分析化学,2001,29:133.[2] 邹明珠,胡枢.Nafion 修饰电极测定血液中的肾上腺素.[J].分析化学,1992,20:588.[3] 方禹之,于雁灵,何品刚.Nafion 修饰电化学活化碳纤维微电极测定去甲肾上腺素.[J].分析化学,1995,23:1440.[4] H.M.Zhang,N.Q.Li,Z.W.Zhu.Electrocatalytic response of dopamine at a DL-homocysteine self-assembled gold electrode.[J].Microchemical Journal,2000,64:277.[5] F.Malem, D.Mandler.Self-Assembled Monolayers in Electroanalytical Chemistry :Application of -Mercapto Carboxylic Acid Mono -layers for the Electrochemical Detection of Dopamine in the Presence of a High Concen tration of Ascorbic Acid.[J].Anal.Chem.,1993,65:37.[6] A.Dalmia, C.C.Liu,R.F.Savinell.Electrochemical behavior of gold electrodes modi fied with self-assembled monolayers with an acidic end group for selective detection of dopamine.[J].J.Electroanal.Chem.,1997,430:205.[7] Y.X.Sun, B.X.Ye,X.Y.Zhou.Study on the 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atNano -gold Modified glassy Carbon MicroeletrodeZhang Hong , Jin Bao -kang(1.Department of Chemistry,Fuyang Teachers College,Fuyang ,236032;2.School of Chemistry and Chemical Eng i neering,Anhui Universi ty,Hefei,230039Abstract:The Nano-gold modified glassy carbon microelectrode ,which is prepared by electrodepositi on,can operate the oxidation peak of dopamine and ascorbicacid.Meanwhile the effect of pH value and concen tration of phosphate buffer solution (PBSon the electro -chemical behavior of dopamine is s tudied in this paper.The peak current of dopamine is in linear relationship with its concentration in the range of 5 10-6~1 10-4mol/L.Key words:nano-gold;dopamine;glassy carbon microelectrode.19第1期张宏等:多巴胺在纳米金修饰微玻碳电极上的电化学行为研究。
多巴胺在氧化锌纳米棒嵌入石墨修饰电极上的电化学行为及测定
第28卷第3期应用化学Vol．28Iss．3 2011年3月CHINESE JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY Mar．2011多巴胺在氧化锌纳米棒嵌入石墨修饰电极上的电化学行为及测定何凤云*柳闽生朱子丰杨凤珠孙广源（南京晓庄学院生物化工与环境工程学院南京211171）摘要采用水热法制备了氧化锌纳米棒，用扫描电子显微镜、红外光谱等测试方法对其进行表征，通过嵌入式修饰方法，将制备出的氧化锌纳米棒嵌入到石墨电极中制成修饰电极。
用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了多巴胺在修饰电极上的伏安行为和反应机理。
结果表明，该修饰电极对多巴胺显示出良好的响应，不仅使峰电流增加，并使多巴胺的氧化峰电位负移68mV。
该电极过程的动力学参数：电子转移数n=2，电子转移系数α=0.48。
多巴胺的脉冲峰电流与其浓度在5.0ˑ10－7 1.0ˑ10－4mol/L内呈良好的线性关系，检出限为1.0ˑ10－7mol/L（S/N=3）。
对1.0ˑ10－5mol/L的多巴胺平行测定8次的相对标准偏差（RSD）为3.42%。
用本法测定了盐酸多巴胺注射液中多巴胺的含量，加标回收率为94.83% 104.5%。
关键词氧化锌纳米棒，嵌入式修饰，多巴胺，石墨电极，电催化中图分类号：O657．1文献标识码：A文章编号：1000-0518（2011）03-0320-06DOI：10．3724/SP．J．1095．2011．00227多巴胺（dopamine，DA）是一种重要的儿茶酚胺类神经传递物质，其含量的改变可导致一些诸如心脏病、帕金森氏症、神经肌肉失调以及各种精神疾病等［1］，因此，DA的分析测定一直被电分析化学、生物和医学研究领域关注。
目前，研究多巴胺电化学行为和测定的化学修饰电极有：自组装膜修饰电极［2-4］、聚合物膜修饰电极［5-7］、纳米材料及其复合物修饰电极［8-12］等，如聚L-半胱氨酸/多壁碳纳米管［8］、聚吡咯/多壁碳纳米管［9］、聚L-半胱氨酸/纳米金［10］、RuO x·n H2O膜［11］和TiO2/Nafion复合膜［12］等。
多巴胺在聚脯氨酸修饰电极上的催化氧化及测定
第３ ４卷
第 ３期
２０ ０ ８年 ７月
曲 阜 师 范 大 学 Ｊｕ ａ ｏ Ｑ ｆ Ｎ ｒ ｌ ｏ ｒｌ ｆ ｕｕ ｏｍａ ｎ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ． １３ ３
Ｊ ｌ ０ ８ ｕｙ２ ０
多 巴胺在 聚脯 氨酸修饰 电极上 的催 化氧 化及测定
经 功能失 调 是 精 神 分 裂 症 和 帕 金 森 氏症 的 重 要 原 因 ． 外 ， 巴胺 为 拟 肾 上 腺 素 药 ． 有 兴 奋 心 此 多 具 脏， 增加 肾血 流量 的功 能 ， 于失 血性 、 源性 及感 用 心
Ｃ Ｉ６ Ｃ电化 学工 作 站 （ 海辰 华 仪 器公 司 ） Ｈ６０ 上 ； Ｐ Ｓ一 Ｂ型 酸度 计 （ 海精 密科 学 仪器 有 限公 司 ） Ｈ ３ 上 ； Ｋ －０ Ｑ １０型超 声 波 清 洗 器 （ 山市 超 声 波 仪 器 厂 ） 昆 ；
马 心 英
（ 菏泽学院化学与化工系 ，７ ０ ５ 山东省菏 泽市） ２４ １ ，
摘要 ： 报道了多巴胺在聚脯氨酸修饰玻碳电极上的电化学行为． ｐ ７０的磷酸盐缓冲溶液中， 在 Ｈ＝ ． 多巴
胺 在修 饰电极上呈现两个 氧化峰和两个还原峰 ． 巴胺 浓度在 ７ ５×１ ～－． 多 ． ０ ４ ０×１ ｍ ｌＬ范 围 内与其 还原 ０ ｏ ／
ｍ ／ 循环扫描 １ Ｖｓ Ｏ周 ， 出 ， 亚沸 水 冲洗 电极 ， 取 用 即
为不可逆 ， 在循环伏安 （ Ｖ 图上没有还原峰 ， Ｃ） 因此 测定 Ｄ Ａ第一还原峰电流可消除 Ｅ 、Ａ的干扰 ， ＰＡ 提 高测定 方 法 的选 择 性 ．
制得聚脯氨酸修饰 电极．
１ ３ 实验 方 法 ．
合修 饰 电极置 于空 白底 液 中循 环 扫描 至 无 峰 ， 水 用 淋洗 后用 滤纸 吸干 ， 即可再用 ．
多巴胺电化学传感器专利技术综述
多巴胺电化学传感器专利技术综述多巴胺电化学传感器是一种基于电化学技术的传感器，用于检测多巴胺在生物体系中的含量。
多巴胺是一种重要的神经递质，在多种生物过程中发挥着关键的作用，因此准确测定其含量对于生命科学研究具有重要意义。
在过去的数十年中，开发了多种多巴胺电化学传感器，以满足不同研究需求。
本文将从专利技术方面对多巴胺电化学传感器的发展进行综述。
多巴胺电化学传感器采用电化学法检测多巴胺含量，其原理是将多巴胺转化为可氧化的还原剂，随后通过电化学反应将其氧化，并测量产生的电流。
多巴胺在电极表面的还原和氧化反应可以表示为以下式子：多巴胺+e- → 多巴胺•（还原反应）传感器中的电极表面通常涂覆有化学修饰剂，以促进多巴胺的吸附和电子转移。
多巴胺的浓度可以通过测量电流大小来确定，电流与多巴胺的浓度呈正比关系。
（二）多巴胺电化学传感器研究现状近年来，多巴胺电化学传感器研究得到了快速发展，吸引了越来越多的研究者的关注。
以下是目前多巴胺电化学传感器领域的一些主要研究进展：1. 传感器材料传感器材料对于传感器性能具有重要影响。
现有多巴胺电化学传感器材料主要有碳纳米管、金属有机骨架、纳米颗粒等。
这些材料在吸附效率、电子传递速率、物理稳定性等方面具有各自的优势，已被广泛应用于多巴胺电化学传感器的开发中。
2. 检测技术目前多巴胺电化学传感器的检测技术主要有常规电化学检测、光电化学检测和生物传感检测等。
其中，生物传感检测利用生物信号转换成电信号，可以提高传感器的灵敏度和特异性。
而光电化学检测则通过光激发产生的电荷将传感器灵敏度提高到亚纳摩尔级别。
3. 纳米技术纳米技术是近年来多巴胺电化学传感器研究的重要方向之一。
纳米材料具有高比表面积、尺寸可控性以及物理、化学、电学等性质的独特优势，被广泛应用于传感器的制备和改性中。
例如，通过利用纳米金粒子修饰电极表面，可以显著提高传感器的特异性和灵敏度。
1. 中国专利CN109196915A该专利涉及一种基于杂多酸-多巴胺分子印迹聚合物修饰石墨烯修饰电极的多巴胺传感器。
多巴胺在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为
自1991年Iijima [1]用高分辨透射电镜发现碳纳米管以来,由于碳纳米管独特的结构形态,表现出金属或半导体特性,而且由于它具有导电性和完整的表面结构,是一种良好的电极材料,可以明显促进电子的传递,所以碳纳米管作为电极上的一种修饰材料受到广泛关注.近年来,有关碳纳米管修饰电极的研究报道逐年增加,主要的应用研究有:抗坏血酸、多巴胺、肾上腺素等生物分子的分离检测[2,3],细胞色素c 的直接电子转移[4],硫化氢的电化学检测[5]和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH 的电化学氧化[6]等.DA 作为人体内一种重要的中枢神经传递物质[7],即使在生物体内含量微小的变化,都会引起某些疾病,因此对于这些生物体内DA 含量的测定以及了解其反应过程,不管是是在神经学方面,还是在相关疾病或药物控制方面都有重要的意义.目前有关碳纳米管修饰电极对DA 的分析检测方面的研究已有报道[8-10],但是关于其反应过程参数计算及过程推断的研究还很少.本文通过不同的电化学方法研究计算得到了DA 在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学氧化的一些重要参数,并根据实验结果推断了DA 在多壁碳纳米管修饰电极上的一些电化学反应过程.1实验部分1.1仪器与试剂多壁碳纳米管(MWNT 系深圳多维新材料有限公司产品.DA (Aldrich-Sigma 公司、十六烷基磷酸(DHP 及其他实验试剂均为分析纯.所用水均为实验室自制二次蒸馏水.缓冲液为0.05mol/L KH 2PO 4+0.05mol/L NaOH 水溶液(pH=6.0,其pH 值分别用0.1mol/L HCl 和0.1mol/L NaOH 溶液调节.CHI660a 电化学工作站(上海辰华仪器有限公司;KQ-50B 超声波清洗器(中国昆山超声;Prestige-2红外光谱仪(DaoJin ,Japan .实验采用三电极体系:参比电极为饱和甘汞电极(SCE ,对电极为铂电极(213型,工作电极为裸玻碳电极和多壁碳纳米管修饰玻碳电极.收稿日期:2009-05-25作者简介:叶芳(1983-,女,湖北武汉人,韶关学院化学与环境工程学院助教,主要从事电化学修饰电极的研究.韶关学院学报·自然科学Journal of Shaoguan University ·Natural Science 2009年9月多巴胺在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为叶芳1,南俊民2(1.韶关学院化学与环境工程学院,广东韶关512005;2.华南师范大学化学与环境工程学院,广东广州510006摘要:采用循环伏安法、微分脉冲伏安法、计时安培法研究多巴胺(DA在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为,计算得到了多壁碳纳米管修饰电极有效面积A eff 以及DA 电化学氧化过程的一些重要参数.实验结果显示,本实验条件下DA 在碳纳米管修饰电极上的氧化反应受吸附过程控制.微分脉冲伏安结果显示,催化氧化峰电流与DA 浓度在5×10-5mol/L 至5×10-7mol/L 范围内呈良好的线性关系,检出限达4.0×10-8mol/L(S/N=3.关键词:电化学;多壁碳纳米管;修饰电极;多巴胺中图分类号:O646.54文献标识码:A 文章编号:1007-5348(200909-0066-05第9期1.2MWNT 修饰电极的制备1.2V 电位下活化3min [11].MWNT 和5mg DHP 中加5mL 二次蒸馏水,超声分散30min ,得MWNT 分散液,滴加该分散液8μL 于处理好的裸玻碳电极表面,红外灯下干燥,即得实验所用MWNT 修饰玻碳电极.2结果与讨论2.1MWNT 修饰电极的电化学性质图1磷酸盐缓冲溶液中的循环伏安曲线图2纯化后的多壁纳米碳管的红外光谱图a.修饰电极b.裸玻碳电极将MWNT 修饰电极置于0.5mmol/L K 4Fe (CN 6+0.1mol/L KCl 在水溶液中,于不同扫描速率下测定其循环伏安图(见图3.根据Randles-Sevick 公式[13]:i p =2.69×105n 3图4为0.05mmol/L DA 的循环伏安图,从图中可以看出,在裸玻碳电极上的氧化峰和还原峰电流都较小,氧化还原峰电位分别为0.376V 和0.058V (图4b .在MWNT 修饰电极上(图4a ,可看到一对很明显V,电位差明显缩小,表明反应的可逆性增强,电极表面的碳纳米管修饰层促进了反应中电子的转移,这除了与碳纳米管具有较小的几何尺寸及特殊的电子结构和导电性能有关以外,更重要的可能是碳纳米管表面含有许多含氧功能基团,如羧基、羟基及羰基等.2.3缓冲溶液pH值的影响实验考察了不同pH值条件下,DA在碳纳米管修饰电极上的微分脉冲伏安(DPV曲线的差异.图5表明峰电位随pH值增加而线性减小,线性关系为E p=0.56665-0.0623pH,R=0.99894,其斜率为62.3mV/pH,与理论值59mV/pH很接近,表明电子转移数同参与电极反应的氢离子数是相等的[14], 即该反应为两电子两质子转移过程.2.4扫描速率的影响从上面的分析可知,DA在MWNT修饰电极上的反应为准可逆反应,其电荷传递系数α和反应速率常数k可在较高扫描速率下进行循环伏安扫描(见图6.根据峰电流与峰电位的关系[15]:i p=0.227×10-3nFAC0k exp[-anαF(E p-E1/2](可逆反应的半波电位E1/2可根据循环伏安图估算,得DA的E1/2=0.224V,可知log i p与(Ep-E1/2成直线关系,从而可得其截距=log [(0.227×10-3nFAC0k]=-4.757825,(阳极和阴极过程均为一直线,从图中得二者的截距,取其平均值,故反应速率常数k=8.14×10-2cm/s.斜率=(1-αnαF=8.00114(阳极过程,斜率=-αnαF2.3RT=-10.18295(阴极过程.从1到6扫描速率分别为180、200、230、280、350, 400mV/s图5MWNT修饰电极在0.05mmol/L DA溶液中的DPV曲线及峰电位与pH值的关系图从1到7pH值分别为2.0、3.0、3.49、4.51、6.0、7.0、9.0图3MWNT修饰电极在0.5mmol/L K4Fe(CN6溶液中不同扫描速率的循环伏安图及i∽v12关系图1到8扫描速率分别为10、30、50、70、100、150、250、300、400mV/s 图40.05mmol/L DA(pH=6.0的循环伏安图a.修饰电极b.裸玻碳电极E/Vi/×1A第9期叶芳,等:多巴胺在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为·69·用循环伏安法研究扫描速率和氧化还原峰电流之间的关系可知:氧化与还原峰电流与扫描速率在10~ 400mV/s之间有良好的线性关系,说明DA在MWNT修饰电极上的氧化还原过程均受吸附控制.2.5线性范围、检出限、重现性及电极表面更新3结论MWNT修饰电极对DA有明显的电化学催化作用,对比裸玻碳电极,其峰电流明显增强,氧化还原峰电位差减小,可逆性增加.计算得到碳纳米管修饰电极有效反应面积A eff=0.09796cm2,传递系数α= 0.560,控制步骤的反应电子数nα=1.07,反应速度常数k=8.14×10-2cm/s.根据实验结果可知,本实验条件下DA在MWNT修饰电极上的氧化反应是两电子两质子转移过程并受吸附过程控制,并且微分脉冲伏安法结果表明:催化氧化峰电流与DA浓度在5×10-7mol/L~5×10-5mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限达4.0×10-8mol/L(S/N=3.参考文献:[1]Iijima S.Helical microtube of graphitic carbon[J].Nature,1991,354(6348:56-58.[2]王宗花,刘军,颜流水,等.碳纳米管修饰电极的孔性界面对电分离多巴胺和抗坏血酸的影响[J].高等学校化学学报,2003,24(2:236-240.[3]王歌云,王宗花,肖素芳,等.碳纳米管修饰电极对多巴胺和肾上腺素的电分离及同时测定[J].分析化学,2003,31(11:1281-1285.[4]Wang J,Li M,Shi Z,et al.Direct Electrochemistry of Cytochrome c at a Glassy Carbon Electrode Modified with Single-WallCarbon Nanotubes[J].Analytical Chemistry,2002,74(9:1993-1997.[5]Lawrence N S,Deo R P,Wang J.Electrochemical determination of hydrogen sulfide at carbon nanotube modified 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多巴胺在咖啡酸修饰电极上的电化学行为
多巴胺在咖啡酸修饰电极上的电化学行为
邬春华;吕元琦;袁倬斌
【期刊名称】《分析试验室》
【年(卷),期】2004(23)9
【摘要】研究了咖啡酸修饰玻碳电极的制备及其电化学性质,测定了电极反应的动力学常数。
实验结果表明,在pH7.0的磷酸盐缓冲溶液中,多巴胺(DA)在该修饰电极上产生一灵敏的氧化峰,峰电流与DA浓度在5.0×10-6～1.0×10-4mol/L范围内良好线性关系,检出限为9.0×10-7mol/L。
该修饰膜对DA有增敏作用,可望用于DA的测定。
【总页数】3页(P26-28)
【关键词】多巴胺;修饰电极;咖啡酸
【作者】邬春华;吕元琦;袁倬斌
【作者单位】中国科学院研究生院化学系
【正文语种】中文
【中图分类】O657.1
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多巴胺在聚L-谷氨酸修饰碳黑微电极上的电催化氧化
多巴胺在聚L-谷氨酸修饰碳黑微电极上的电催化氧化
邓培红;张军;廖志华
【期刊名称】《衡阳师范学院学报》
【年(卷),期】2007(028)003
【摘要】研究了聚L-谷氨酸修饰碳黑微电极的制备及多巴胺在该电极上的电化学性质.实验表明:该修饰电极对神经递质多巴胺的电化学氧化有显著的催化作用,采用二次导数线扫伏安法对多巴胺进行定量分析,线性范围为1.0×10(-4)～4.0×10(-8)mol/L,检出限为8.0×10(-9)mol/L.该聚合物修饰电极具有良好的选择性,能有效地排除抗坏血酸对测定的影响,用于样品分析,结果满意.
【总页数】4页(P71-74)
【作者】邓培红;张军;廖志华
【作者单位】衡阳师范学院,化学与材料科学系,湖南,衡阳,421008;衡阳师范学院,化学与材料科学系,湖南,衡阳,421008;衡阳师范学院,化学与材料科学系,湖南,衡
阳,421008
【正文语种】中文
【中图分类】O657.1
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（ 义 师 范 学 院 化 学系 ， 州 遵 义 ５ ３ ０ ） 遵 贵 ６０ ２
摘
要： 制备 了稀土杂 多酸盐修饰玻碳 电极并研 究了它对多巴胺的电催化特性 。实验结果表明 ， 该修饰 电极对 多巴胺有较好的 电
催化作用， 多巴胺在该修饰 电极 上的氧化受表 面控制。稀土杂多酸盐修饰 电极对多巴胺的催化氧化有 良好 的稳定性和 重现性。 且
关 键 词 ： 土 杂 多酸 盐 ； 巴胺 ； 饰 电极 稀 多 修 中 图 分 类 号 ： ６７１ ０ ５． 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ９ ３ ８ （０ ２ ～ ２ ０ ８— ２ １ ０ — ５ ３ ２ １） ０ — ０ ８ ０
Ｅｌｃｒ ｃ ｔ ｙｉ ｉ ａｉｎ ｏ ｐ ｍｉ ｅ ａ ｒ － ａ ｔ ａｔ ｆ ｅ ｔｏ ａａ ｔ Ｏｘ ｄ ｔｏ ｆＤｏ ａ ｎ ｔＲａ ｅ ｅ ｒｈ Ｓ ｌ ｏ ｌ ｃ ｓ
Ｋｅ ｒ ｓ ｒ ｒ — ａ ｔ ａｔ ｆ ｅｅ ｏ ｏ ｙ ｏ ａ ｎ ；ｍｏ ｉ ｅ ｌｃｒ ｄ ｙ ｗｏ ｄ ： ａ ｅ ｅ ｒ ｓ ｌ ｏ ｔｒ ｐ ｌ ；ｄ ｐ ｍｉ ｅ ｈ ｓ ｈ ｄｆ ｄ ｅｅ ｔ ｅ ｉ ｏ
多 巴胺 （ Ａ 是 存 在 于 哺 乳 动 物 中 枢 神 经 系 统 Ｄ） 中的一 种 重要 的神 经递质 ，它参 与许 多重 要 的生 理 活 动 ，大脑 中 Ｄ Ａ含 量 的 改变 可导 致 精神 分 裂症 和 帕金森 氏症等疾 病 … 。多 巴胺 具有 很强 的 电化学 活 性 ， 用 电化 学方 法测 定 ， 由于 Ｄ 在普 通 的 固体 可 但 Ａ 电极 上 的过 电位较大 ， 用未修 饰 的裸 电极 测定 Ｄ 的 Ａ 灵敏度 较低 ， 学修饰 电极 由于 能降低 Ｄ 的过 电位 化 Ａ 并增加传 质速率 ，因此广泛 用 于 Ｄ 的测 定 。 Ａ 杂 多酸盐 是 一类含 氧桥 的多核 混合 价态 的 配合 物， 具有 均 一 、 定 的 无输和 储存 电子 、 子 ， 电化学 和 电分析 化学 领 域上 质 在 有着 广泛 的应用 【］ ４。 ． ５ 作 者 制备 了稀 土 杂 多酸 盐 Ｎ Ｙ ＴＷ ， ： ａ ［ ｂ（ｉ Ｏ １ ３ ）． ｘ ｏ修 饰 电极 ， 究 了多 巴胺 在该 修饰 电极 上 的 电 Ｈ２ 研
化学行 为 。 １ 实验 部分 １１ 仪器 与试 剂 ．
Ｃ ７０ ＨＩ６ Ｄ型 电化学 工作 站 （ 上海 辰 华 公司 ） 三 ； 电极体 系 ： 和 甘汞 电极 （Ｃ ） 饱 Ｓ Ｅ 为参 比 电极 ， 片 电 铂 极 为对 电极 ， 玻碳 电极 或修饰 电极 为 工作 电极 。 多 巴胺 （ｉ ｓ ｍａ公 司） 分 析 纯 ； 他 试 剂 均 为 国 ｇ ， 其 产 分析 纯 ； 验用 水为 二次 蒸馏水 。 试 １ 实 验方法 ． ２ １． ． １稀土 杂多酸 盐 的制备 ２ 稀 土 杂 多酸盐 Ｎ 。 ｂ（ｉ ０ ）］ｘ ： 据 文 ａ３ ＴＷ ∞ ２ Ｈ ０根 ［ Ｙ － 献同 备。 制 １ ． 电极 的预 处理 ．２ ２ 玻 碳 电 极 分 别 用 １０ ＃ ２ ０ ＃ ４ ０ ＃金 相 砂 纸 ８０ ，００ ，００ 打磨抛 光 ， 再分 别用 丙 酮 ， 乙醇 ，０ ａ Ｈ溶 液 ， ： １％Ｎ Ｏ ｌ１ 的 ＨＮ Ｏ 溶液 ， 次蒸 馏水清 洗 ， 二 烘干备 用 。 １ ． 稀 土杂 多酸修 饰 玻碳 电极 的制备 ．３ ２ 经预处理的玻碳 电极 以 ５ｍ Ｓ ０ Ｙ・ 扫速在 ０ ｍ ｌ Ｌ ． ｏ／ ５ Ｈ Ｓ ０ Ｖ １ Ｖ之间扫描至稳 定 ， 干 。 Ｏ 中一 ． ～ ． ２ ２ 烘 处理后 的 玻碳 电极置于一定浓度 的 Ｎ （ｉ ０ ９ １ Ｈ ０溶 ａ［ ＴＷ ３ ２ｘ ３ Ｙｂ ）・
第１ ４卷第 ２期 ２１ ０ ２年 ４月
遵义师 范学 院学 报
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｕ ｙ ｒ ｌ ｏｌｇ ｏ ｒ ａ ｆＺ ｎ ｉＮｏｍａ ｌ ｅ Ｃ ｅ
Ｖｏ ．４，Ｎｏ２ １１ ．
Ａｐ ．０１ ｒ２ ２
多 巴胺 在 稀 土 杂 多酸盐 修 饰 电极 上 的 电催化 氧化
罗宿 星 ， 定 云 ， 杨 齐丹 ， 远 辉 伍
Ｈｅｅ ｏ ｏｙ Ｍｏ ｉ ｅ ｅ ｔｏ ｅ ｔｒ ｐ ｌ ｄ ｆ ｄ Ｅｌｃｒ ｄ ｉ
Ｌ ＯＳ －ｉｇ ｕ ｘ ，Ⅲ ｎ Ｇ Ｄｎ －ｕ ， Ｉ ａ ＷＵ Ｙ ａ — ｕ ｉ ｙ ｎ Ｑ ｎ， ｕｎ ｈ ｉ ｇ Ｄ
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