一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法与流程

本发明涉及电化学技术领域，具体涉及一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法。

背景技术：

随着电化学分析技术在生物医学、环境检测、大气污染等领域的研究也使得这项技术越来越受到重视，其中修饰电极技术在电化学分析中也扮演中重要的角色。为了构筑高效特异性的电化学传感器，各地的研究人员有目的的将功能性材料，如石墨烯、金属硫化物、金属碳化物和合金化合物等引入电极表面，赋予电极新的功能。

沸石咪唑类骨架材料（zif-8）是由无机金属和有机配体通过位点构筑而形成的结晶多孔材料。由于mof材料具有较大的比表面积和发达的孔道结构，结构和功能可调节，在催化、吸附和分离等方面拥有很好的应用前景。

多巴胺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，它在神经系统、心血管系统，以及调节肾脏功能、荷尔蒙的分泌等方面有重要作用，机体缺乏多巴胺会导致一些重要疾病如精神分裂症。近年来，围绕着研发高灵敏高选择性检测多巴胺展开了许多便捷的分析方法，众多研究人员做了大量的工作，电化学、化学发光、高效液相色谱法、表面等离子体共振、表面增强拉曼以及荧光法等检测多巴胺的方法相继出现。在上述方法中，电化学法具有高选择性、高灵敏度、高稳定性等特点，尤其是微型电化学探针具有良好的生物相容性，能够进行活体在线分析，这使电化学分析法成为检测多巴胺的理想方法。

技术实现要素：

为弥补上述方法的不足，本发明旨在制作一种简单有效的电化学传感器，实现对多巴胺的高效检测。以比表面积大的沸石咪唑类骨架材料滴涂到玻碳电极表面为工作电极，实现对多巴胺的高效检测。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法，包括下述步骤：

（1）电极材料的制备：分别将六水合硝酸锌和2-甲基咪唑溶于甲醇，在磁力搅拌器上搅拌10分钟，在超声波清洗机超声处理10分钟，在烘箱中60℃干燥处理12小时；

（2）将干燥处理后的沸石咪唑类骨架材料（zif-8）与乙醇混合，超声处理0.5小时，使用微量移液器取适量混合液滴加于玻碳电极表面，继续使用微量移液器取适量全氟磺酸质子膜溶液（nafion），自然晾干，即可获得所需电化学传感器。

优选的，所述步骤（2）中干燥处理后的沸石咪唑类骨架材料（zif-8）与乙醇的用量分别为2mg和2ml。

优选的，所述步骤（2）中玻碳电极的直径为4mm。

优选的，所述步骤（2）中全氟磺酸质子膜溶液（nafion）的用量为2μl。

优选的，所述步骤（2）中混合液的用量分别为2μl。

优选的，所述沸石咪唑类骨架材料（zif-8）的孔径为250-280nm。

采用本发明技术方案制备的一种检测多巴胺的电化学传感器，实现了对多巴胺的高效检测，抗干扰能力强，灵敏度高，电极材料制备过程及修饰过程简单，性能稳定。

附图说明

图1为本发明中在含有10μm多巴胺的磷酸盐缓冲溶液（ph=6.8的pbs）在裸玻碳电极（a）、沸石咪唑类骨架材料（zif-8）修饰玻碳电极（b）上的循环伏安图。

图2为最佳条件下（ph=6.8的pbs），多巴胺溶液的浓度-电流标准工作曲线图。

图3为最佳条件下（ph=6.8的pbs），加入不同浓度多巴胺溶液的浓度-电流曲线图。

图4为最佳条件下（ph=6.8的pbs），加入不同浓度的氯化钠、过氧化氢、抗坏血酸和多巴胺干扰物质的抗干扰能力结果示意图。

具体实施方式

现将本发明的具体实施例叙述于后。

实施例1

一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法，包括下述步骤：

（1）电极材料的制备：分别将六水合硝酸锌和2-甲基咪唑溶于甲醇，在磁力搅拌器上搅拌10分钟，在超声波清洗机超声处理10分钟，在烘箱中60℃干燥处理12小时；

（2）将干燥处理后的沸石咪唑类骨架材料（zif-8）与乙醇混合，超声处理0.5小时，使用微量移液器取适量混合液滴加于玻碳电极表面，继续使用微量移液器取适量全氟磺酸质子膜溶液（nafion），自然晾干，即可获得所需电化学传感器。

将上述比表面积大的沸石咪唑类骨架材料滴涂到玻碳电极表面为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，铂片电极作为对电极，组成三电极系统；将三电极系统置于50mlph为6.8的磷酸盐缓冲液（pbs）中，电位从-0.2到0.6v的电位范围内循环伏安扫描10圈以活化电极，当背景电流达到稳态后，选用循环伏安法，使用微量移液器向缓冲溶液中加入10μm多巴胺标准溶液，记录下电流-电位曲线，如图1所示，表明裸玻碳电极对多巴胺几乎没有电流响应，而本发明技术对多巴胺的电流响应明显增强，则说明该修饰电极对多巴胺有明显的催化氧化作用；在不同标准浓度多巴胺溶液中测得传感器对多巴胺的电流响应值（图2），在浓度为1.0到20μm范围内，得到电流与多巴胺浓度的线性关系曲线ip=0.8714+2.2203*lg(c)，其线性相关系数r²=0.9987（图3）；在-0.1v的恒电位下，使用计时电流法，使用微量移液器向缓冲溶液中分别加入0.9%nacl，1mm抗坏血酸（aa）和1mmh2o2等干扰物，在75s左右处加入0.9%nacl，并未出现明显的电流响应，说明0.9%nacl不会干扰传感器，在随后的25s内加入1mmh2o2，响应曲线仍保持之前趋势于稳定，再加入1mmaa，响应电流曲线依然没有明显变化;直至在160s附近加入1mm多巴胺后，响应电流明显增加，如图4所示，表明本发明技术具有抗干扰能力强、性能稳定、制备简单等优点。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法，属于电化学生物传感器技术领域，主要包括电极材料的制备和传感器的制作两个过程，本发明分别使用硝酸锌与2‑甲基咪唑的甲醇溶液通过超声辅助下的溶剂热法制备出沸石咪唑类骨架材料（ZIF‑8），并 8纳米晶材料修饰在玻碳电极表面构建基于沸石咪唑类骨架材料（ZIF‑8）的电化学传感器，实现了对多巴胺的高效检测，抗干扰能力强，灵敏度高，电极材料制备过程及修饰过程简单，性能稳定。

技术研发人员：聂明;陆顺;雷丹;侯星宇;李文成;高张丹;孙慧
受保护的技术使用者：西南大学
技术研发日：2017.06.30
技术公布日：2017.10.10