毛细管电泳电化学法检测过氧化氢

件 同 图 １ ， 是 由于 在负 电位 区时水 中的溶 解氧 会 ）这
根据文献 ［ １ 报道 的以 Ⅳ 辛基吡啶六氟磷酸 １］ ．
在电极表面反应所致 。 ｊ当检测电势在正电位区时 ， 峰电流随着检测电位的增大而增大 ， 信噪 比增大， 当
高于 ０ ． Ｖ后 ， ９ 随检测 电势增大 ， 基线 电流也显著增 大， 基线 噪音也增大， 噪比明显减小 ， 信 所以选择检 测电势为 ０８ 。 ．Ｖ
盐为粘合剂 的 Ｃ Ｔ 电极对 Ｈ Ｏ 的电化学反应有 Ｎｓ ：： 明显的催化作用 ， 笔者认为该类电极可 以用作 毛细 管 电泳检测器 。实验 中笔者 以不 同比例制备 了离 子液体修饰碳纳米管糊微盘电极和金微盘电极 ， 分
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化学分析计量
２１ 年 ， ２ ０ １ 第 ０卷 ， ６期 第
Ｉ ５ｃ ｘＩ
（） ２ 金微盘电极 的制备
将 一 直 径 为 ２ ０ ｍ、 约 ４ｃ 金 丝 插 入 一 段 ０ 长 ｍ 长 约 ３ｃ 内径 ２ ０ｐ 外 径 ３ ５ ｍ、 ５ ｍ、 ． ７ ｍ 的 石 英 毛 细
管中 ， 端露 出金丝 ， 一 一端与石英毛细管末端对齐 ， 用 Ｇ － ０ 型环氧树脂胶填满整个毛细管 ， Ｊ３ １ 将露在外 面 的金丝缠绕到一长约 ５ｃ 的铜丝 （ ０ ｉ × ｍ Ｏ ． ｍｌ ５ ４ ｌ ｃ 上， ｍ） 并用银导 电胶将缠绕部分覆盖， 使其导 电良 好， 将其放在 ８ ％烘箱 中烘 １ 后 ， ０ ｈ 插入一段长约 ３ ． ０ ｃ 外径约 ｌ ｍ、 ｍｍ、 内径约 为 ０ ｍ 的玻 璃管 ， ．ｍ ５ 用 Ｇ － ０ 型环氧树脂胶封住玻璃管 的两端 ， Ｊ３ １ 将毛细管 和铜丝接 口处封在玻璃管内， 用金相砂纸打磨使 电 极表 面光滑 ， 依次用二次水、 乙醇、 二次水各超声 ５
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化学分析计量
２１ ０ １年， ２ 第 ０卷 第 ６期
，
毛细管 电泳 电化 学法检测过氧化氢
董冉 冉 张 燕 时克 林 马艳 芳 李 玲君 王晓 蕾
２ ０ １ ２ 淄博六 中， ５ ０４； ． 淄博 ２ ２０ ） ５３ ０ （． １山东师范大学化学化工与材料科学学 院 ， 济南
毛细管 电泳分离系统建立 在 自组装 的电泳仪 上， 毛细管进样端与高压 电源正极 一起插入电泳缓 冲液池 中。毛细管 出口端用固定在检测电解池上 ， 高压电源负极与此检测池连通 。充满电泳缓冲液的
ｔ ／ｓ
图 １ ＨＯ： ｚ 在离子液体修饰碳纳米管糊微盘电极（ 和 Ａ） 金微盘电极 （ 上 的电泳图 Ｂ）
白， 而且 能 自由穿 过 细胞 膜 和 细胞 内的铁 离 子反 应
米管糊微盘电极作为毛细管电泳 电化学检测器 ， 通 过 实验 比较 了两 种 电极 对 ＨＯ 的 响应 情 况 ， 择 选 了金微盘 电极 与毛细管 电泳联用在正 电位区检测 ＨＯ ， ： 探讨了分离电压 、 缓冲溶液 ｐ Ｈ值和工作 电位 等 条 件对 Ｈ： 测 的影 响 ， Ｏ检 实现 了 ＨＯ 的定 性 和 ：
２ ３ 分 离 电 压 ．
分离 电压对分 离速 度、 分离度 、 峰宽等均产 半
生影 响。 实验 在 ００ ５ｍｏ／ ２ Ｏ－ Ｈ２Ｏ 缓 ． ｌ Ｎａ ２ Ｌ ＨＰ ４Ｎａ Ｐ ４
冲液中， 固定进样条件及检测条件 ， ｌ ～ ０ Ｖ电 在 ０ ２ ｋ
预防某些氧化胁迫和损伤诱导的重要疾病 。
Ｈ ０ 的检测方法主要有 电化学检测法 、 ，， 分光 光度 法 ｌ、 Ｌ 化学 发光 法 Ｊ 光 法 Ｊ ６ ］ 、 荧 。在这 些方 法 中
紫外 检 测法 的样 品用 量大 且 检测 灵 敏度 不 高 ； 光 荧
磷酸氢二钠 、 氢氧化钠等 ： 分析纯 ， 国药集团化 法灵 敏度虽高但因仪器 昂贵而不能得 到广泛推广 ； 学试 剂有 限公 司 ； 电化学检测法因其灵敏度较高、 仪器设备较廉价等 实验中所用水均为石英亚沸高纯水 ， 所用溶液 优点 而 常见报 道 ＿。Ａｐｔ 。 石墨 粉、 物油 、 ９ ｌａ¨。 Ｊ 用 矿 使用 前均用 ０ ２ ｍ 尼龙 滤膜过 滤 。 ． ２ ＨＯ 酶 、 ， ， 沸石混合制 成碳糊 电极 ， 利用脉 冲和循 环 １２ 离子液体修饰碳纳米管糊微盘电极和金微盘 ． 伏安法 检测 了 Ｈ Ｏ ， ２２ ２２ Ｈ Ｏ 浓度在 ５ １ １ ０ × ０ ～ ×１ 电极 的制备 ｍｌ ｏ Ｌ范 围内与循环伏安信号具有良 ／ 陛 关系， 检 （） １ 离子液体修饰碳纳米管糊微盘电极的制备 出限为８ １ ｍ ｌ Ｌ 该方法成功地用于检测牛奶 × ０ ｏ／ ， 将单壁碳纳米管和离子液体 以不同的质量 比 中的 Ｈ Ｏ 。毛细管 电泳 电化学检测法 因样 品用量 ，， 混合均匀 ， 加热后装入内径 ２ ０ ０ ｍ、 外径 ３ ５ ７ ｍ、 小、 灵敏度高 、 选择性好 、 分析时间短 、 仪器设备价格 长约 ４ｃ 的石英毛细管 中， ｍ 用一铜丝在加热 的情 低 而被 广泛 应用 。 收稿 日期 ： ０ １０—９ ２ １—９ １ 笔者 自制 了金微盘 电极和离子液体修饰碳纳
ｍｉ， ｎ 晾干待 用 。 １３ Ｈ Ｏ 的分析 ． ２ ２
３Ｏ ．
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２５ ．
２０ ． １５ ． １０ ． Ｏ５ ． ０Ｏ ．
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２ ０ ２ ４ ６ ８ １ ｏ １ ０ １ ０ １ ０ ０ ０ ０ ｏ ｏ ０ ２ ４ ６
摘 要 以金 微盘 电极和 离子液体修饰单壁碳 纳米管糊微盘 电极 分别作为毛细管 电泳 电化学检测 器， 试验 了两种
电极 对过氧化 氢的响应情 况 ， 将金微 盘 电极与毛细 管电泳联 用 ， 对过 氧化氢进行 了定性和 定量检测。探 讨 了分 离电
压、 缓冲溶液 ｐ Ｈ值和工作 电位等条件对 Ｈ Ｏ 检测的影响 。 ：２ 实验结果表 明， 电流与 Ｈ ０， 峰 浓度在 １ ． ０ ． ０ ０×１ ～１ ０×１
： ｃ 的铜丝上 ， ｍ 两铜丝接触部分涂上银导 电胶 ， 放在 碳纳米管糊微盘 电极和金微盘 电极对 Ｈ Ｏ 的响应 为 Ｏ 在单壁碳纳米管与离子液体 的 ８￣ ０Ｃ烘箱 中烘干。将石英毛细管和铜丝插入一长 情况 。图 １ Ｈ：： ７的糊 微 盘 电极 和 金微 盘 电极 上 的 电 约 ３０ｃ 外 径约 １／ 内径 约为 ０３ ｌ的玻璃 管 ， 质 量 比为 ３： ． ｍ、 ｌ ｉｍ、 ．ｍｉ ｌ 用 Ｇ － ０ 型环氧树脂胶将银导 电胶所覆盖 的部分 Ｊ３ １ 封在玻璃管 内， 将电极晾干 ， 在硫酸纸上打磨光滑待
５ｋ 电迁 移 进样 １． Ｓ并 开始 记 录 电泳 图 。检 测 Ｖ ００ ，
盘电极信噪 比较好 ， 但这种离子液体修饰碳纳米管
糊微盘电极检测 Ｈ ０ 时基线仍太高 、 ２ 噪音太大 ， 信 噪 比很小 ， 不适合用于毛细管 电泳检测 。因此实验
选择 了金 微盘 电极 作 为工作 电极 。 ２２ 检 测 电势 ．
定 量分 析 。 １ 实验部 分
１ １ 主 要 仪 器 与 试 剂 ．
电化学工 作站 ： Ｈ ８２ Ｃ Ｉ ｂ型 ， ０ 上海辰华仪器公
司；
生成 －Ｈ等涪Ｉ Ｏ 生 更强的自由基， 引起一系列的损伤 。 由于 ＨＯ 在生命体 中发挥着重要 的作用 ， ，， 设计一 种有效 、 准确地检测 Ｈ Ｏ 的方法 ， 可以提前诊断和
实验发现 ， 单壁碳纳米管含量越 大， 基线则越
高， 噪音也越大 ， 当质量 比为 ３： ７时所制得 的糊微
毛细管与高压电源形成 回路 ， 构成 毛细管区带 电泳
的分离系统。工作前 ， 利用三维显微操纵器调节工 作 电极 的位置与毛细管的出口端紧密对接。调节高 压电源电压为 ｌ Ｖ， ８ ｋ 当基线电流平稳后 ， 电压调到
在 ０ ２ ｌ ａ Ｐ ４ ａ ｚＯ 缓 冲 液 中， ． ５ ／ Ｎ ２ Ｏ－ Ｈ Ｐ ０ ｍｏ Ｌ Ｈ Ｎ 固定 进 样条 件 和分 离条 件 ， 变检 测 电势 ， 改 对 Ｈｏ 进行检测。实验 中发现， ： 当检测 电位在负电位 区时 ， 电流基线过高 ， 且空白液出现峰 电流（ 检测条
用。
泳 图。 分 离 电压 ： １ 图 Ａ为 １ Ｖ 图 １ 为 ｌ Ｖ ； ４ｋ ， Ｂ ８ｋ Ｈ，， 度 ： １ 为 １ｍｍｏＬ， １ Ｏ浓 图 Ａ ｌ 图 Ｂ为 ０１ｍｍｏ ／ ． ｌ ／
Ｌ； 缓冲溶液 ：． ５ ｏ Ｌｐ ．Ｐ Ｓ；．ｋ Ｏ ２ ｌ ７ Ｂ ５ Ｖ电迁 ０ ｍ ／ Ｈ ４ ０ 移进样 １． Ｓ 检测 电势 ：， ； ０ ； ０ ００ ８ Ｖ 毛细管 ： 内径 ２ ５
ｍｏ Ｌ。实验 中发现 ， ｌ ／ 样品 中的 多巴胺、 抗坏血酸等对 Ｈ Ｏ， 的测定无干扰。 关键词 金微 盘电极 碳 纳米管糊微盘 电极 毛 细管电泳 电化 学检 测 过氧化氢
自由基是近年来基础 医学和生命科学领域 的 研究热点 ， 在生命活动的代谢过程 中不断产生各种
活性氧 自由基（ Ｏ Ｒ Ｓ ｏ过氧化氢（ ’， 作 为活性 ＨＯ ） 氧家族中的一员也是体内氧化代谢 的产物 ， 氧化作
高压 电源 ： 山东 师范 大学仪 器 厂 ；
毛细管 ： ２ ｍ× ５ｃ 河北永年瑞沣色谱 ０５ ３ ｍ， 器件有限公 司； Ｈ０ ：０ 国药集团化学试剂有限公司； ， ， ３％， 抗坏血酸（ Ａ） 纯度 ９％， 国 Ｓｇ ａ Ａ ： ９ 美 ｉ 公司 ； ｍ 多 巴胺 （ Ａ ） 纯 度 ９％， 国 Ｓｇ 公 司 ； Ｄ ： ８ 美 ｉｍａ Ⅳ 辛基吡啶六氟磷酸盐 ： － 上海成捷有限公司 ；
用很强， 由超氧阴离子 自发岐化生成 ， 可 并能进一步 生成 羟 自由基 ； 可直接作用 于膜脂质 ， 形成脂质过 氧化物 ， 导致细胞膜的损伤、 Ｎ Ｄ Ａ损伤及其它的生 物疾病… ； 还可通过脂质过氧化物分解代谢产物丙 二醛（ Ａ） ＭＤ ， 促使蛋 白质交联聚合反应引起细胞损 伤 ＿。Ｈ， 不 仅 能 直接 氧化 细胞 膜 上 的脂 质 及 蛋 ２ Ｊ Ｏ，
董冉冉 ， ： 等 毛细管电泳 电化学法检测过氧化氢
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：、 况下将单壁碳 纳米管和离子液体压 紧以保 持 良好 别试验 了单壁碳纳米管和离子液体质量比为 ｌ ９ ８３： 、 ６ １ １ 导 电性 ， 将铜丝另一 端缠绕到一直径 ０ ．ｍｍ， ５ ２： 、 ７４： 、 ： 时制 成 的离子 液体 修饰 单壁 ４ 长
系统在 Ｃ Ｉ０ｂ Ｈ ８２ 上利用三电极体系， 以柱端安培检
测法对 Ｈ Ｏ 进行检测。毛细管在使用前依次用 ０１ ：： ． ｍ ｌ ａ Ｈ 二次水 、 ｏ ＬＮ Ｏ 、 ／ 电泳缓 冲液各清洗 ５ ｉ， ｎ 工 ｍ
作电极电势均相对 于饱和甘汞电极 （ Ｃ ＳＥ ｏ
２ 结果 与讨 论 ２ １ 工作 电极 的 筛选 ．
ｍｏ Ｌ和 ３０×１ ～ ． ０ ｌ ／ ． ０ １ ０×１。ｍｏ Ｌ呈 良好 的线性 ， ｌ ／ 线性 回归 方程分 别为 ｙｎ ＝ ． １ ８ ０ １ ｍｏ Ｌ ， Ａ） （Ａ）００ ＋ ． ５ ｘ（ ４７ ０ ５ ｌ） ／ （ ＝
－
３３ ４ ．０ ５×１ ０ ２ ２ ｘ（ ０ ＋ ． ４ ９ ｍｍｏ／） 相 关 系数 分 别 为 Ｏ９７ ０ ｌ ， Ｌ ． ５和 ０ ９ ０ 当信 噪 比 Ｓ ３时， ９ ． ９， ９ ／ Ｎ＝ 浓度检 出限为 ５ ０ ×１。