用于测量5’‑鸟苷酸二钠浓度的复合材料修饰电极及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种用于测量5’‑鸟苷酸二钠浓度的复合材料修饰电极及应用，本发明专利技术首先通过电化学沉积法制备了贵金属纳米粒子修饰电极，然后采用滴涂法将超声分散均匀的碳纳米材料悬浊液负载在贵金属纳米粒子修饰电极表面制备了贵金属/碳纳米复合材料修饰电极。本发明专利技术对5’‑鸟苷酸二钠表现出优异的电催化活性，具有灵敏度高、稳定性好等特点，同时，该电极制备过程方便易行，检测过程简单高效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于食品分析检测
，具体涉及到一种用于5’-鸟苷酸二钠浓度测定的复合材料修饰电极及其应用。
技术介绍
食物风味多种多样，除甜味、苦味、咸味和酸味这四大基本味觉外，还有第五种基本味-鲜味。鲜味是许多食品中常见的一种风味，鲜味剂对蔬菜、肉、禽、乳类、水产类乃至酒类都起着良好的增味作用。5’-鸟苷酸二钠(5’-GMP)是一种常见的鲜味核苷酸，常作为食品添加剂的成分，与谷氨酸钠合用具有很强的协同作用。目前，5’-GMP的传统检测方法主要有紫外分光光度法、毛细管电泳法、离子交换色谱法和离子对反向高效液相色谱法等，但这些方法要么准确度不高，要么检测成本高、步骤繁琐。电化学方法同样可以用来检测5’-GMP，并且因操作简便、选择性好、灵敏度高等优点而备受人们青睐，研究大多集中与碳糊电极和玻碳电极，但碳糊电极总会出现重复性较差、制作繁琐等缺点，玻碳电极的研究也多局限于单一的修饰材料，因此很有必要制备一种新的稳定的复合材料修饰电极。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于测量5’-鸟苷酸二钠浓度的复合材料修饰电极及应用，本专利技术能够快速灵敏实现5’-鸟苷酸二钠的浓度测定，且操作简便、响应灵敏，具有广阔的应用价值。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于测量5’-鸟苷酸二钠浓度的复合材料修饰电极，该复合材料修饰电极通过以下方法制备得到：(1)在麂皮上依次使用第一抛光液和第二抛光液将玻碳电极打磨至镜面，第一抛光液由粒径为300nm的α-Al2O3抛光粉与去离子水按质量体积比(mg/ml)1:1-3混合均匀制得，第二抛光液由粒径为50nm的α-Al2O3抛光粉与去离子水按质量体积比(mg/ml)1:1-3混合均匀制得，之后依次应用无水乙醇和去离子水超声洗涤电极1～2min；然后再将清洗过的玻碳电极置于浓度为0.4～0.8mol/L的稀硫酸溶液中应用循环伏安法活化，直至响应稳定；最后用去离子水将玻碳电极冲洗干净，并晾干备用。(2)将步骤(1)预处理后的玻碳电极置于贵金属盐溶液中，贵金属盐溶液选自硝酸银溶液、氯铂酸溶液、氯金酸溶液和氯化钯溶液，贵金属盐溶液浓度为1～2mmol/L，溶剂为去离子水；采用电流时间法进行恒电位沉积，制得贵金属纳米粒子修饰电极，电流时间法沉积电位为-0.3～-0.1V，沉积时间为200～300s。(3)将碳纳米材料加入到分散液中，碳纳米材料选自碳纳米管、碳纳米球、石墨烯和富勒烯，分散液选自二甲基甲酰胺(DMF)、十二烷基硫酸钠(SDS)、乙醇和丙酮，碳纳米材料与分散液的质量体积比(mg/ml)为1-6:2；超声40～60min，得到分散混合均匀的悬浮液，将悬浮液滴涂在步骤(2)制备的贵金属纳米粒子修饰电极表面，碳纳米材料悬浮液滴涂量为8～14μL；在红外灯下10～15cm处烤60～90min，即得贵金属/碳纳米复合材料修饰电极。一种上述复合材料修饰电极在测量5’-鸟苷酸二钠浓度中的应用。所述应用具体为：将贵金属/碳纳米复合材料修饰电极作为工作电极、银电极或氯化银电极作为参比电极、铂柱电极作为辅助电极构成三电极系统，置于含有5’-鸟苷酸二钠的待测缓冲液中，缓冲液选自磷酸盐水溶液或醋酸盐水溶液，磷酸盐水溶液和醋酸盐水溶液的浓度为0.1～0.2mol/L，并用氢氧化钠水溶液或稀硫酸微调pH值至2.5～4，5’-鸟苷酸二钠先通过电化学富集，富集电位为0.3～0.8V，富集时间为200～400s；然后应用线性扫描伏安法测定该待测缓冲液的氧化峰峰电流，低电位为0.5～0.7V，高电位为1.4～1.6V，扫描速度为60～180mV/s；将该氧化峰峰电流值代入公式i＝0.6921c+2.0290，得到鸟苷酸二钠溶液的浓度，其中浓度c的单位是μmol/L，峰电流i的单位是μA。本专利技术的有益效果是，本专利技术用于5’-GMP测定的贵金属/碳纳米复合材料修饰电极比单一碳纳米材料修饰电极效果更好。贵金属纳米材料具有增强电极导电性、催化性和生物相容性等优点；碳纳米材料不仅催化性能优异，而且其导电性能够大大加快电极电子转移速率。因此该修饰电极对5’-GMP表现出了更好的催化效果，不仅显著提高了响应电流信号，而且增强了电极稳定性和重复性等性能，实现了对5’-GMP浓度便捷高效的测定。附图说明图1为SMWCNT/GCE的扫描电镜图；图2为Au/SMWCNT/GCE的扫描电镜图；图3为GCE(a)和Au/SMWCNT/GCE(b)在5mmol/L[Fe(CN)6]3-/4-(含0.1mol/LKCl)溶液中的电化学阻抗谱图；图4为不同电极在100μmol/L5’-GMP溶液中循环伏安法检测效果对比图；图5为Au/PABSA/GCE电极在pH为2～9时对5’-GMP检测的循环伏安对比图；图6为Au/PABSA/GCE电极上5’-GMP氧化峰峰电流与pH值的关系；图7为Au/PABSA/GCE电极在扫描速度为20～380mV/s时对5’-GMP检测的循环伏安扫描图；图8为Au/PABSA/GCE电极在5’-GMP浓度为1×10-5～6×10-4mol/L范围时的线性扫描伏安图；图9为Au/PABSA/GCE电极上5’-GMP氧化峰峰电流与其浓度关系标准曲线。具体实施方式碳纳米材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料，具有许多异常的力学、电学和化学性能。碳纳米材料自身对5’-GMP具有优异的催化活性。经研究发现，贵金属纳米材料比表面积大、导电性能优良，对很多电活性物质具有较强的催化活性。贵金属纳米材料的加入可以进一步增大响应电流值。为充分发挥上述两种材料的优势，专利技术人制备了一种新的用于5’-GMP检测的贵金属/碳纳米复合材料修饰电极，发现其催化性能要优于碳纳米材料单独对电极修饰时的性能。下面的实施实例可以使本专业普通技术人员更全面地理解本专利技术，但是本专利技术并不局限于此。实施例1制备用于5’-鸟苷酸二钠浓度测定的金纳米/羧基化多壁碳纳米管复合材料修饰电极(Au/PABSA/GCE)，包括以下步骤：(1)玻碳电极预处理：在麂皮上依次使用粒径为300nm和50nmα-Al2O3抛光粉的糊状抛光液将玻碳电极打磨至镜面，糊状抛光液中抛光粉与去离子水的质量体积比(mg/ml)为1:1-3，之后依次应用无水乙醇和去离子水中超声洗涤电极1min，然后再将清洗过的玻碳电极置于0.5mol/L稀硫酸溶液中，在-0.5～1.2V电位区间以100mV/s的扫速进行循环伏安活化，直至响应稳定，最后用去离子水将玻碳电极冲洗干净，并晾干备用。(2)在对玻碳电极修饰之前，电极需在1mmol/LK3[Fe(CN)6]溶液中(含0.1mol/LKCl)进行循环伏安扫描以验证电极可逆性，其中循环电位区间设为-0.2～0.8V，扫速设为60mV/s。如果[Fe(CN)6]3-/4-在GCE上的氧化还原反应峰电位差△Ep约为64mV,说明电极表面已达到清洁和活化的要求，去离子水冲洗电极晾干备用。(3)预处理后的玻碳电极置于1.2mmol/L氯金酸(含有0.1mol/L硝酸钾)溶液中，采用电流时间法进行恒电位沉积。在-0.2V恒电位下沉积24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量5’‑鸟苷酸二钠浓度的复合材料修饰电极，其特征在于，该复合材料修饰电极通过以下方法制备得到：(1)在麂皮上依次使用第一抛光液和第二抛光液将玻碳电极打磨至镜面，第一抛光液由粒径为300nm的α‑Al2O3抛光粉与去离子水按质量体积比(mg/ml)1:1‑3混合均匀制得，第二抛光液由粒径为50nm的α‑Al2O3抛光粉与去离子水按质量体积比(mg/ml)1:1‑3混合均匀制得，之后依次应用无水乙醇和去离子水超声洗涤电极1～2min；然后再将清洗过的玻碳电极置于浓度为0.4～0.8mol/L的稀硫酸溶液中应用循环伏安法活化，直至响应稳定；最后用去离子水将玻碳电极冲洗干净，并晾干备用。(2)将步骤(1)预处理后的玻碳电极置于贵金属盐溶液中，贵金属盐溶液选自硝酸银溶液、氯铂酸溶液、氯金酸溶液和氯化钯溶液，贵金属盐溶液浓度为1～2mmol/L，溶剂为去离子水；采用电流时间法进行恒电位沉积，制得贵金属纳米粒子修饰电极，电流时间法沉积电位为‑0.3～‑0.1V，沉积时间为200～300s。(3)将碳纳米材料加入到分散液中，碳纳米材料选自碳纳米管、碳纳米球、石墨烯和富勒烯，分散液选自二甲基甲酰胺(DMF)、十二烷基硫酸钠(SDS)、乙醇和丙酮，碳纳米材料与分散液的质量体积比(mg/ml)为1‑6:2；超声40～60min，得到分散混合均匀的悬浮液，将悬浮液滴涂在步骤(2)制备的贵金属纳米粒子修饰电极表面，碳纳米材料悬浮液滴涂量为8～14μL；在红外灯下10～15cm处烤60～90min，即得贵金属/碳纳米复合材料修饰电极。...

【技术特征摘要】
1.一种用于测量5’-鸟苷酸二钠浓度的复合材料修饰电极，其特征在于，该复合材料修饰电极通过以下方法制备得到：(1)在麂皮上依次使用第一抛光液和第二抛光液将玻碳电极打磨至镜面，第一抛光液由粒径为300nm的α-Al2O3抛光粉与去离子水按质量体积比(mg/ml)1:1-3混合均匀制得，第二抛光液由粒径为50nm的α-Al2O3抛光粉与去离子水按质量体积比(mg/ml)1:1-3混合均匀制得，之后依次应用无水乙醇和去离子水超声洗涤电极1～2min；然后再将清洗过的玻碳电极置于浓度为0.4～0.8mol/L的稀硫酸溶液中应用循环伏安法活化，直至响应稳定；最后用去离子水将玻碳电极冲洗干净，并晾干备用。(2)将步骤(1)预处理后的玻碳电极置于贵金属盐溶液中，贵金属盐溶液选自硝酸银溶液、氯铂酸溶液、氯金酸溶液和氯化钯溶液，贵金属盐溶液浓度为1～2mmol/L，溶剂为去离子水；采用电流时间法进行恒电位沉积，制得贵金属纳米粒子修饰电极，电流时间法沉积电位为-0.3～-0.1V，沉积时间为200～300s。(3)将碳纳米材料加入到分散液中，碳纳米材料选自碳纳米管、碳纳米球、石墨烯和富勒烯，分散液选自二甲基甲酰胺(DMF)、十二烷基硫酸钠(SDS)、乙醇和...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦真博，张伟林，王俊，王永维，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33