本发明属于电化学传感领域，具体涉及一种新型碳纸-金纳米颗粒复合电极(cp-aunxe)检测nadh的电化学方法。
背景技术：
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(β-nicotinamideadeninedinucleotide，nadh)及其氧化形式(nad+),是人体生命活动所需的重要辅酶，直接参与细胞中能量的产生和消耗过程。人体内nadh的缺乏容易引起疲劳、注意力不集中、大脑反应迟钝等，严重了还会导致阿尔茨海默症和帕金森症。而含量过多也会导致失眠、抑郁等症状。因此，nadh快速、灵敏、准确的测定方法对临床诊断和医药行业起着至关重要的作用。
目前，毛细管电泳法、化学发光法、高效液相色谱法以及电化学方法均可以用来检测nadh。其中，不同于其他几种传统的检测方法的是，电化学检测方法不需要昂贵的仪器和复杂的操作等。电化学检测的特点是操作简单、灵敏度高、检测限低、成本低、易于实现微型化等，已受到全世界的广泛关注。目前遇到的瓶颈是：首先，nadh在普通电极上的阳极检测需要较大的过电位；其次，反应过程产生的氧化产物容易吸附到电极表面引起传感器钝化；再次，传统修饰电极其活性材料在电极表面容易脱落或发生团聚现象，从而使得检测nadh的效果不佳。而且，制备传统修饰电极前对玻碳电极或金电极的预处理过程浪费很多时间，不利于该传感平台的实际应用。
技术实现要素：
为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种用于检测nadh的碳纸-金纳米颗粒复合电极的制备方法，该方法制备的电极能够实现nadh的高灵敏检测。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种用于检测nadh的碳纸-金纳米颗粒复合电极的制备方法，采用电化学沉积法将金纳米颗粒沉积在碳纸至少1圈，即可获得用于检测nadh的碳纸-金纳米颗粒复合电极。
本发明制备的的复合电极，稳定性高，制备过程简单，且能够实现nadh的高灵敏检测。
本发明的目的之二是提供一种上述制备方法制备的用于检测nadh的碳纸-金纳米颗粒复合电极。
本发明的目的之三是提供一种检测nadh的电化学方法，以上述电极为工作电极，采用循环伏安法(cv)或差分脉冲伏安法(dpv)对含有nadh的溶液进行检测。
本发明提供的复合电极能够取得有益检测效果的原因是：a).au纳米粒子具有良好的导电性以及相当高的电流密度，使得电子在cp-au电极上的传递速度加快；b).au纳米粒子在碳纸基底上的成功生长使得cp-aunxe拥有极大的比表面积，暴露出更多的活性位点；c).au纳米粒子本身对nadh的催化性能以及au与cp的协同效应，增强了该电极对nadh的催化氧化性能。
本发明的有益效果为：
1.本发明复合电极制备简单、操作方便、制备成本低、检测速度快、稳定性及重现性好。
2.本发明复合电极对nadh的电化学检测范围为10～1000μm，检出限低至2.7μm
(s/n＝3)。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为实施例1制备的复合电极的扫描电镜图，a为碳纸，b为复合电极；
图2为实施例1制备的复合电极对nadh检测的循环伏安图；
图3为实施例1制备的复合电极对nadh检测的差分脉冲伏安曲线，a为nadh浓度为10μm，i为nadh浓度为1000μm。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本申请所述的电化学沉积法为在含有金离子的溶液中，将所需沉淀的基底作为工作电极，惰性耐腐蚀材料作为辅助电极，通过电解在基底沉淀金纳米颗粒的过程。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在现有电极检测nadh的效果不佳的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种碳纸-金纳米颗粒复合电极检测nadh的电化学方法。
本申请的一种典型实施方式，提供了一种用于检测nadh的碳纸-金纳米颗粒复合电极的制备方法，采用电化学沉积法将金纳米颗粒沉积在碳纸至少1圈，即可获得用于检测nadh的碳纸-金纳米颗粒复合电极。
本申请制备的的复合电极，稳定性高、制备过程简单、能够实现nadh的高灵敏检测。
优选的，步骤为：
(1)将氯金酸均匀分散至溶剂中获得均相溶液；
(2)以碳纸作为工作电极，通过三电极体系在均相溶液进行电化学沉积至少1圈后获得复合电极。
进一步优选的，步骤(1)中的溶剂为二次水或磷酸盐缓冲溶液(pbs)。本申请所述的二次水是二次蒸馏水。
进一步优选的，均相溶液中氯金酸的浓度为0.1～0.5mm。通过实验证明，该浓度下制备的复合电极的检测效果最好。
为了使氯金酸均匀分散在溶剂中，进一步优选的，步骤(1)在分散过程中采用超声处理。更进一步优选的，超声处理的时间为5～15min。
进一步优选的，步骤(2)中电化学沉积的方法为循环伏安(cv)法。工作电极为碳纸，且碳纸通过电极夹固定。
更进一步优选的，步骤(2)的参数为：电位范围-1～1v，扫速5～50mv·s-1，沉积圈数为1～15圈。
复合电极在使用前需要进行活化，活化的步骤为将复合电极采用循环伏安法在0.5mh2so4溶液中，以50mvs-1的扫速在0.2～1.5v(vs.sce)扫描10圈。
本申请的另一种实施方式，提供了一种上述制备方法制备的用于检测nadh的碳纸-金纳米颗粒复合电极。
本申请的第三种实施方式，提供了一种检测nadh的电化学方法，以上述电极为工作电极，采用循环伏安法(cv)或差分脉冲伏安法(dpv)对含有nadh的溶液进行检测。
优选的，循环伏安法检测条件为：检测电位范围-0.2～0.8v(vs.sce)，扫速50mv·s-1。
差分脉冲伏安法检测条件为：检测电位范围0～0.8v，脉冲高度为2.5mv，脉冲宽度为100ms，阶跃高度为5mv，阶跃时间为500ms。循环伏安法(cv)或差分脉冲伏安法(dpv)的电解液均为0.1mpbs。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
实施例1
(1)新型碳纸-金纳米颗粒复合电极(cp-aunxe)的制备。首先，将碳纸剪成固定的形状，用电极夹夹好后依次用无水乙醇和二次水彻底清洗，并用氮气吹干，待用。然后，将氯金酸用二次水稀释至浓度为0.5mm。将上述电极直接作为工作电极，铂丝电极为辅助电极，饱和甘汞电极(sce)为参比电极，同时浸入0.5mm的氯金酸溶液中，用cv法在cp表面进行电化学沉积实验。实验参数设置：电位范围-1～1v，扫速50mv·s-1，沉积圈数7圈。得到实验所用的新型碳纸-金纳米颗粒复合电极标记为cp-aun7e。图1显示的是碳纸(a)和碳纸-金纳米颗粒复合电极(b)的扫描电镜图。从图1中可以看到金纳米粒子均匀的分布在碳纸表面，且沉积的金纳米粒子的大小和形貌可以通过沉积周期数来控制。
(2)碳纸-金纳米颗粒复合电极(cp-aun7e)电极对nadh的电化学检测。首先，用ph＝7.0的0.1m磷酸盐缓冲溶液(pbs)直接配制浓度为1mm的nadh溶液，然后分别用cp电极和cp-aun7e通过cv法对nadh溶液进行检测，实验参数设置：-0.2～0.8v(vs.sce)，扫速50mv·s-1。实验结果如图2所示，cp-aun7e对nadh的响应比cp电极明显得多。
将nadh用ph＝7.0的磷酸盐缓冲溶液稀释为不同浓度，然后用cp-aun7e借助dpv方法进行检测。检测参数设置：0～0.8v，脉冲高度为2.5mv，脉冲宽度为100ms，阶跃高度为5mv，阶跃时间为500ms。实验结果如图3所示，该复合电极对nadh检测线性范围为10～1000μm，检出限为2.7μm(s/n＝3)。
用同一个cp-aunps电极对1mm的nadh溶液连续测定6次，发现峰电流变化很小，rsd为2.1％，表明cp-aunps电极具有优异的重现性。同时，在优化后的实验条件下我们还研究了6支cp-aunps电极的重现性，rsd为3.2％。此外，将测试完的电极用二次水冲洗，氮气吹干后置于室温下储存2周后，cp-aunps电极对1mm的nadh溶液的氧化峰电流仍保留了初始值的97.6％，证实了该新型纸基电极具有优异的稳定性。
实施例2.
新型碳纸-金纳米颗粒复合电极(cp-aun7e)的制备。
首先，将碳纸剪成固定的形状，用电极夹夹好后依次用无水乙醇和二次水彻底清洗，并用氮气吹干，待用。然后，将氯金酸用二次水稀释至浓度为0.1mm。将上述电极直接作为工作电极，铂丝电极为辅助电极，饱和甘汞电极(sce)为参比电极，同时浸入0.1mm的氯金酸溶液中，用cv法在cp表面进行电化学沉积实验。实验参数设置：电位范围-1～1v，扫速10mv·s-1，沉积圈数7圈。得到实验所用的碳纸-金纳米颗粒复合电极(cp-aun7e)，7代表不同沉积圈数。
实施例3.
新型碳纸-金纳米颗粒复合电极(cp-aun10e)的制备。
首先，将碳纸剪成固定的形状，用电极夹夹好后依次用无水乙醇和二次水彻底清洗，并用氮气吹干，待用。然后，将氯金酸用pbs稀释至浓度为0.5mm。将上述电极直接作为工作电极，铂丝电极为辅助电极，饱和甘汞电极(sce)为参比电极，同时浸入0.5mm的氯金酸溶液中，用cv法在cp表面进行电化学沉积实验。实验参数设置：电位范围-1～1v，扫速10mv·s-1，沉积圈数10圈。得到实验所用的碳纸-金纳米颗粒复合电极(cp-aun10e)，10代表不同沉积圈数。
实施例4.
新型碳纸-金纳米颗粒复合电极(cp-aun5e)的制备。
首先，将碳纸剪成固定的形状，用电极夹夹好后依次用无水乙醇和二次水彻底清洗，并用氮气吹干，待用。然后，将氯金酸用二次水稀释至浓度为2mm。将上述电极直接作为工作电极，铂丝电极为辅助电极，饱和甘汞电极(sce)为参比电极，同时浸入2mm的氯金酸溶液中，用cv法在cp表面进行电化学沉积实验。实验参数设置：电位范围-1～1v，扫速50mv·s-1，沉积圈数5圈。得到实验所用的新型碳纸-金纳米颗粒复合电极(cp-aun5e)，5代表不同沉积圈数。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。