基于苯硼酸印跡聚合物/碳納米管修飾電極及其制備方法和應用
【專利說明】基于苯硼酸印跡聚合物/碳納米管修飾電極及其制備方法和應用
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及電極的生產(chǎn)制備領域，具體地，涉及一種基于苯硼酸印跡聚合物/碳納米管修飾電極及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002]近年來，分子印跡技術發(fā)展迅速，由于其卓越的選擇性識別分子的能力而逐步取代了生物傳感中的酶和抗體，且其還具備性能穩(wěn)定、成本低廉、易于制備等優(yōu)點，被廣泛應用于仿生傳感、色譜分離、酶模擬、藥物分析和手性拆分等領域。
[0003]蘆丁是一種具有鄰二羥基結構的類黃酮衍生物，常用于治療滲透性出血，具有降低毛細血管脆性、減少血液中的脂肪和膽固醇含量的作用。目前已經(jīng)有許多檢測蘆丁的相關報道，但是檢測過程復雜，高成本低信號，而且選擇性差。
[0004]因此，提供一種能對蘆丁進行特異性識別，具有較高的抗干擾能力，并能對蘆丁進行靈敏的定量檢測，制備簡單且成本低廉的基于苯硼酸印跡聚合物/碳納米管修飾電極及其制備方法是本發(fā)明亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中對于蘆丁的檢測往往過程復雜，高成本低信號，且選擇性差的問題，從而提供一種能對蘆丁進行特異性識別，具有較高的抗干擾能力，并能對蘆丁進行靈敏的定量檢測，制備簡單且成本低廉的基于苯硼酸印跡聚合物/碳納米管修飾電極及其制備方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于苯硼酸印跡聚合物/碳納米管修飾電極的制備方法，其中，所述制備方法包括:
[0007]I)在玻碳電極表面沉積碳納米管，制得碳納米管修飾電極；
[0008]2)將步驟I)中制得的碳納米管修飾電極置于含有3-氨基苯硼酸和蘆丁的緩沖液中，采用循環(huán)伏安法制得3-氨基苯硼酸修飾電極；
[0009]3)將3-氨基苯硼酸修飾電極進行洗脫，制得基于苯硼酸印跡聚合物/碳納米管修飾電極。
[0010]本發(fā)明還提供了一種根據(jù)上述所述的制備方法制得的基于苯硼酸印跡聚合物/碳納米管修飾電極。
[0011]本發(fā)明還提供了一種根據(jù)上述所述的基于苯硼酸印跡聚合物/碳納米管修飾電極在檢測蘆丁中的應用。
[0012]通過上述技術方案，本發(fā)明首先在玻碳電極表面恒電位沉積碳納米管，從而通過這種方式提高蘆丁在反應過程中電子的傳遞速率，增大響應電流，提高檢測的靈敏度；而后再在碳納米管修飾電極表面以3-氨基苯硼酸為功能單體、以蘆丁為模板分子制備3-氨基苯硼酸修飾電極，進而通過硼酸基團僅與鄰二羥基結構的分子在堿性條件下發(fā)生共價結合的原理，先排除非鄰二羥基化合物的干擾；再次將3-氨基苯硼酸修飾電極進行洗脫，從而通過3-氨基苯硼酸在電聚合的條件下形成的致密的聚合物膜，經(jīng)過電化學洗脫后形成與模板分子三維結構互補的印跡空穴，從而降低其它鄰二羥基結構物質(zhì)的干擾，進而通過上述方式實現(xiàn)對蘆丁進行特異性識別，具有較高的抗干擾能力，并能對蘆丁進行靈敏的定量檢測，制備簡單且成本低廉的效果。
[0013]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0014]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0015]圖1是實施例1提供的一種反應機理圖；
[0016]圖2是實施例1中制得的碳納米管修飾電極的電鏡掃描圖；
[0017]圖3是實施例1中制得的Al的電鏡掃描圖；
[0018]圖4是A1-A5的電流彳目號檢測不意圖；
[0019]圖5是A1、A6_A8的電流彳目號檢測不意圖；
[0020]圖6是AUA9-A11的電流信號檢測示意圖；
[0021]圖7是檢測例2中的檢測結果示意圖；
[0022]圖8是Al、Dl和D2在檢測蘆丁前和檢測蘆丁后的循環(huán)伏安曲線圖；
[0023]圖9是Al置于實施例所提供的各濃度蘆丁溶液中的循環(huán)伏安曲線圖；
[0024]圖10是實施例中所述提供的蘆丁濃度曲線方程圖。
[0025]附圖標記說明
[0026]I玻碳電極2碳納米管
[0027]3 3-氨基苯硼酸4蘆丁
【具體實施方式】
[0028]以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0029]本發(fā)明提供了一種基于苯硼酸印跡聚合物/碳納米管修飾電極的制備方法，其中，所述制備方法包括:
[0030]I)在玻碳電極表面沉積碳納米管，制得碳納米管修飾電極；
[0031]2)將步驟I)中制得的碳納米管修飾電極置于含有3-氨基苯硼酸和蘆丁的緩沖液中，采用循環(huán)伏安法制得3-氨基苯硼酸修飾電極；
[0032]3)將3-氨基苯硼酸修飾電極進行洗脫，制得基于苯硼酸印跡聚合物/碳納米管修飾電極。
[0033]上述設計首先在玻碳電極表面恒電位沉積碳納米管，從而通過這種方式提高蘆丁在反應過程中電子的傳遞速率，增大響應電流，提高檢測的靈敏度；而后再在碳納米管修飾電極表面以3-氨基苯硼酸為功能單體、以蘆丁為模板分子制備3-氨基苯硼酸修飾電極，進而通過硼酸基團僅與鄰二羥基結構的分子在堿性條件下發(fā)生共價結合的原理，先排除非鄰二羥基化合物的干擾；再次將3-氨基苯硼酸修飾電極進行洗脫，從而通過3-氨基苯硼酸在電聚合的條件下形成的致密的聚合物膜，經(jīng)過電化學洗脫后形成與模板分子三維結構互補的印跡空穴，從而降低其它鄰二羥基結構物質(zhì)的干擾，進而通過上述方式實現(xiàn)對蘆丁進行特異性識別，具有較高的抗干擾能力，并能對蘆丁進行靈敏的定量檢測，制備簡單且成本低廉的效果。
[0034]所述玻碳電極可以為常規(guī)市售玻碳電極，當然，可以將其直接進行使用，但是，為了使制得的基于苯硼酸印跡聚合物/碳納米管修飾電極在檢測蘆丁時具有更高的靈敏度，在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，步驟I)中還可以包括在玻碳電極表面沉積碳納米管之前對玻碳電極進行預處理。
[0035]所述預處理過程為本領域常規(guī)采用的方式，只要將所述玻碳電極表面進行處理，制得裸電極即可，例如，在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，所述預處理過程可以包括:對所述玻碳電極表面雜質(zhì)進行清理。
[0036]當然，這里的清理方式可以按照本領域常規(guī)采用的方式進行操作，例如，在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選的實施方式中，為了使清理后制得的裸電極表面清潔度更高，大大提高最終制得的基于苯硼酸印跡聚合物/碳納米管修飾電極的特異性和檢測靈敏度，所述雜質(zhì)的清理過程可以選擇按照如下方式進行操作:將所述玻碳電極在麂皮上進行打磨，并將打磨后的所述玻碳電極置于K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]溶液中采用循環(huán)伏安法進行電化學處理直至氧化峰和還原峰的電位值差Λ Ep < 75mV，再分別用乙醇和水進行超聲清洗，待干燥后制得預處理后的玻碳電極。
[0037]當然，這里的K3 [Fe (CN)6]/K4[Fe (CN)6]溶液濃度可以不作限定，但是為了使清理效果更好，在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選的實施方式中，所述K3 [Fe (CN) J /K4 [Fe (CN) 6]溶液的濃度為 0.1 ~1 Ommol /L
[0038]步驟I)中的沉積過程可以按照本領域常規(guī)采用的電沉積方式，具體操作可以根據(jù)實際需要進行選擇，例如，在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，步驟I)中的沉積過程可以進一步選擇為包括:
[0039]A)在恒電位為+1.7V的條件下，將預處理后的玻碳電極置于濃度為0.1-0.5mg/mL的碳納米管溶液中放置300-500S，制得表面沉積有碳納米管的玻碳電極；
[0040]B)將上述表面沉積有碳納米管的玻碳電極采用水進行沖洗，制得碳納米管修飾電極。
[0041]為了使制得的3-氨基苯硼酸修飾電極產(chǎn)率更高且表面雜質(zhì)更低，在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，步驟2)中所述緩沖液可以選擇為pH值為7.5-9.0的緩沖液。
[0042]在一種更為優(yōu)選的實施方式中，步驟2)中所述緩沖液的pH值為7.5-8.5。
[0043]當然，步驟2)中的緩沖液類