专利名称：体液中多巴胺的电化学检测方法
技术领域：
本发明涉及一种多巴胺，尤其是涉及一种利用电化学沉积的纳米氧化铈修饰的电
极的体液中多巴胺的电化学检测方法。
背景技术：
多巴胺(dopamine)是去甲肾上腺素(NA)的前体物质，是下丘脑和脑垂体腺中的 一种关键神经递质，是一种用来帮助细胞传送脉冲的化学物质。人会有思想，会有感觉，会 对一些事物热烈追求，这都只不过来自大脑内一些微小物质的化学作用而已。多巴胺就是 其中一种能够赋予人类爱与创造力，让人产生快乐情感的神奇物质。大脑也可能会分泌出 过量的多巴胺，除非有遏制或控制的方法，否则多巴胺的分泌就不会停止。过量的多巴胺会 造成心理失衡，甚至导致幻想或妄想等心理问题。 现有的检测多巴胺的方法主要有微透析法、GC-MS法、分光光度法、离子色谱法、 化学发光法、高效液相色谱法等(参见文献①董艳敏、郑玉欣、刘震、周长利，杯[4]芳烃化 学修饰玻碳电极测定多巴胺，分析测试学报，2009， 28 (4);②吴霞、童裳伦，荧光光度法测定 多巴胺，分析化学，1999， 27 (9);③童裳伦、朱岩，等，离子色谱荧光检测法测定肾上腺素和 多巴胺，分析化学，2001， 29 (10))。 近年来，由于电化学技术具有操作简便快捷、准确度高、灵敏度好、选择性好等特 点，在环境监测、食品工业和临床分析等领域受到了广泛的关注。在生化检测领域，电化学 技术已成功应用于代谢物(葡萄糖、激素等)的测定，以及大分子(细胞、蛋白质等)的检 测，而且微型电极在电活性神经递质的体外和在体检测方面，也很有研究意义。由此可见，电 化学技术与生命的结合推动了电化学传感器在临床分析中的应用，并且也有了很好的进展。
目前，提高电化学传感器性能的焦点集中在电极材料的选择和表面修饰方面。很 多先进的材料，如高分子聚合物材料，还有目前研究最火热的纳米材料，因其具有特殊的物 理化学性质，已被广泛应用于电极的制备和表面修饰，并在化学传感器中展示了良好的应 用前景。而表面科学技术与电化学技术相结合制备化学修饰电极，其潜在的应用价值也引 起了大家的兴趣，并推进了近20年来电化学生物传感器的迅速发展。 纳米颗粒作为一种典型的介观系统，具有很多不同于本体材料和单个分子的独特 性质。作为纳米颗粒体系中的一员，纳米氧化铈颗粒本身也具有独特的物理化学性能，如在 pH为7. 4条件下具有抗氧化性的作用，因此其应用领域也很广，如用于生物、医学(抵抗辐 射损伤，氧化应激和炎症反应等)和传感器等领域。 因此，将电化学技术和纳米技术、表面科学相结合，制备高性能的电化学生物传感 器，并将其应用于神经递质多巴胺的鉴别中，可以快速准确地鉴别多巴胺，并及时加以治 疗，给患者带来健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用电化学沉积的纳米氧化铈修饰的电极的体液中多巴胺的电化学检测方法。
本发明包括以下步骤
1)电极预处理； 2)将预处理后的电极浸入Ce(N0》3溶液中，采用循环伏安法扫描确定其氧化电
位，然后利用电流——时间曲线方法，电化学沉积纳米氧化铈颗粒； 3)在步骤2)所得的电极表面上滴加聚丙烯酸，待其干燥后进行检测； 4)配制多巴胺溶液； 5)配制多巴胺与维生素C的混合溶液； 6)用步骤3)获得的电极对多巴胺溶液以及多巴胺与维生素C的混合溶液进行循 环伏安和差分脉冲伏安实验，得体液中多巴胺的电化学检测结果。 在步骤1)中，所述电极可为玻碳电极、金电极或金刚石电极等；所述电极预处理 可先用砂纸打磨，再抛光至镜面后清洗；所述清洗可先洗去表面污物，再移入超声水浴中清 洗，最后依次用乙醇水溶液、HN03水溶液和蒸馏水超声清洗。 在步骤2)中，所述Ce(NO丄的浓度按摩尔比最好为1 15mM ;所述电化学沉积的 电位最好为0. 60. 8V，电化学沉积的时间最好为30 600s。 在步骤3)中，所述聚丙烯酸的浓度按摩尔比最好为0. 1 1M，滴加聚丙烯酸的量 最好为0 30iiL。 在步骤4)中，所述配制多巴胺溶液的浓度梯度按摩尔比最好为0. lmol/L。 在步骤5)中，所述多巴胺的浓度按摩尔比最好为10—4 10—"mol/L，所述维生素C
的浓度按摩尔比最好为0 10—4mol/L。 与现有的检测方法相比，本发明的突出优点是 1)采用普遍使用的电极做基底，且电极制作方便快捷，成本较低； 2)纳米氧化铈氧化性强，它修饰的玻碳电极对多巴胺有较好的选择性，灵敏度也
较高； 3)聚丙烯酸生物相容性好，成本低廉、容易获得、对环境无害。
图l为实施例中电极表面沉积的纳米氧化铈的电镜照片。在图1中，标尺为300nm。
图2为实施例中纳米氧化铈修饰的电极分别对10—4mol/L的多巴胺溶液和 10—4mol/L的维生素C溶液的循环伏安图。在图2中，横坐标为电位/伏特，纵坐标为电流/ 微安。 图3为实施例中纳米氧化铈修饰的电极分别对10—4mol/L、10—5mol/L、10—6mol/L、 10—8mol/L、10—、q1/L和10—"mol/L的多巴胺溶液的差分脉冲伏安图。在图3中，横坐标为 电位/伏特，纵坐标为电流/微安。 图4为实施例中聚丙烯酸、纳米氧化铈共修饰的电极对多巴胺和维生素C的混合 溶液的的差分脉冲伏安图(多巴胺的浓度分别为10—4mol/L、10—5mol/L、10—6mol/L、10—9mol/ L、10—"mol/L，维生素C的浓度为10—4mol/L)。在图4中，横坐标为电位/伏特，纵坐标为电
流/微安。
具体实施例方式
检测溶液采用pH为7. 4的磷酸盐缓冲体系。
实施例1 1)电极预处理；所述电极可为玻碳电极、金电极或金刚石电极等；所述电极预处 理可先用砂纸打磨，再抛光至镜面后清洗；所述清洗可先洗去表面污物，再移入超声水浴中 清洗，最后依次用乙醇水溶液、HN03水溶液和蒸馏水超声清洗； 2)将预处理后的电极浸入Ce(N0》3溶液中，采用循环伏安法扫描确定其氧化电 位，然后利用电流——时间曲线方法，电化学沉积纳米氧化铈颗粒；所述Ce (N03) 3的浓度按 摩尔比为lmM ;所述电化学沉积的电位为-0. 7V，电化学沉积的时间为200s。
3)在步骤2)所得的电极表面上滴加聚丙烯酸，待其干燥后进行检测；所述聚丙烯 酸的浓度按摩尔比为0. 2M，滴加聚丙烯酸的量为15 ii L。 4)配制多巴胺溶液；所述配制多巴胺溶液的浓度梯度按摩尔比为0. lmol/L。
5)配制多巴胺与维生素C的混合溶液；所述多巴胺的浓度按摩尔比为10—6mol/L， 所述维生素C的浓度按摩尔比为10—2mol/L。 6)用步骤3)获得的电极对多巴胺溶液以及多巴胺与维生素C的混合溶液进行循
环伏安和差分脉冲伏安实验，得体液中多巴胺的电化学检测结果。
实施例2 与实施例1类似，其区别在于在步骤2)中，所述Ce (N03) 3的浓度按摩尔比为5mM ; 所述电化学沉积的电位为-0.6V，电化学沉积的时间为30s。在步骤3)中，所述聚丙烯酸的 浓度按摩尔比为O. lM，滴加聚丙烯酸的量为20iiL。在步骤5)中，所述多巴胺的浓度按摩 尔比为10—8mol/L，所述维生素C的浓度按摩尔比为10—4mol/L。
实施例3 与实施例1类似，其区别在于在步骤2)中，所述Ce (N03) 3的浓度按摩尔比为10mM ; 所述电化学沉积的电位为-0.7V，电化学沉积的时间为300s。在步骤3)中，所述聚丙烯酸 的浓度按摩尔比为1M。在步骤5)中，所述多巴胺的浓度按摩尔比为10—"mol/L，所述维生 素C的浓度按摩尔比为10—3mol/L。
实施例4 与实施例1类似，其区别在于在步骤2)中，所述Ce (N03) 3的浓度按摩尔比为15mM ; 所述电化学沉积的电位为-0.8V，电化学沉积的时间为600s。在步骤3)中，所述聚丙烯酸 的浓度按摩尔比为0.5M，滴加聚丙烯酸的量为30iiL。在步骤5)中，所述多巴胺的浓度按 摩尔比为10—4mol/L。 图1给出实施例中电极表面沉积的纳米氧化铈的电镜照片。 图2给出实施例中纳米氧化铈修饰的电极分别对10—4mol/L的多巴胺溶液和 10—4mol/L的维生素C溶液的循环伏安图。曲线a为10—4mol/L的多巴胺溶液，曲线b为 10一4mol/L的维生素C溶液。 图3给出实施例中纳米氧化铈修饰的电极分别对10—4mol/L、10—5mol/L、10—6mol/L、 10—8mol/L、10—9mol/L和10—"mol/L的多巴胺溶液的差分脉冲伏安图。曲线a为10-W/L， 曲线b为10—5mol/L，曲线c为10—6mol/L，曲线d为10—8mol/L，曲线e为10—9mol/L，曲线f为 10—"mol/L。
图4给出实施例中聚丙烯酸、纳米氧化铈共修饰的电极对多巴胺和维生素C的 混合溶液的的差分脉冲伏安图(多巴胺的浓度分别为10—4mol/L、10—5mol/L、10—6mol/L、 10—9mol/L、10— 01/L，维生素C的浓度为10—W/L)。曲线a为10—4mol/L，曲线b为10—5mol/ L，曲线c为10—6mol/L，曲线d为10—9mol/L，曲线e为10—12mol/L。
权利要求
体液中多巴胺的电化学检测方法，其特征在于包括以下步骤1)电极预处理；2)将预处理后的电极浸入Ce(NO3)3溶液中，采用循环伏安法扫描确定其氧化电位，然后利用电流——时间曲线方法，电化学沉积纳米氧化铈颗粒；3)在步骤2)所得的电极表面上滴加聚丙烯酸，待其干燥后进行检测；4)配制多巴胺溶液；5)配制多巴胺与维生素C的混合溶液；6)用步骤3)获得的电极对多巴胺溶液以及多巴胺与维生素C的混合溶液进行循环伏安和差分脉冲伏安实验，得体液中多巴胺的电化学检测结果。
2. 如权利要求l所述的体液中多巴胺的电化学检测方法，其特征在于在步骤l)中，所 述电极为玻碳电极、金电极或金刚石电极。
3. 如权利要求l所述的体液中多巴胺的电化学检测方法，其特征在于在步骤l)中，所 述电极预处理是先用砂纸打磨，再抛光至镜面后清洗；所述清洗是先洗去表面污物，再移入 超声水浴中清洗，最后依次用乙醇水溶液、HN03水溶液和蒸馏水超声清洗。
4. 如权利要求1所述的体液中多巴胺的电化学检测方法，其特征在于在步骤2)中，所 述Ce(N0》3的浓度按摩尔比为1 15mM。
5. 如权利要求1所述的体液中多巴胺的电化学检测方法，其特征在于在步骤2)中，所 述电化学沉积的电位为-0. 6 -0. 8V，电化学沉积的时间为30 600s。
6. 如权利要求1所述的体液中多巴胺的电化学检测方法，其特征在于在步骤3)中，所 述聚丙烯酸的浓度按摩尔比为0. 1 1M。
7. 如权利要求1所述的体液中多巴胺的电化学检测方法，其特征在于在步骤3)中，滴 加聚丙烯酸的量为0 30 ii L。
8. 如权利要求1所述的体液中多巴胺的电化学检测方法，其特征在于在步骤4)中，所 述配制多巴胺溶液的浓度梯度按摩尔比为0. lmol/L。
9. 如权利要求1所述的体液中多巴胺的电化学检测方法，其特征在于在步骤5)中，所 述多巴胺的浓度按摩尔比为10—4 10—12mol/L。
10. 如权利要求1所述的体液中多巴胺的电化学检测方法，其特征在于在步骤5)中，所 述维生素C的浓度按摩尔比为0 10—4mol/L。
全文摘要
体液中多巴胺的电化学检测方法，涉及一种多巴胺。提供一种利用电化学沉积的纳米氧化铈修饰的电极的体液中多巴胺的电化学检测方法。将预处理后的电极浸入Ce(NO3)3溶液中，采用循环伏安法扫描确定其氧化电位，利用电流——时间曲线方法，电化学沉积纳米氧化铈颗粒；在所得的电极表面上滴加聚丙烯酸，干燥后检测；配制多巴胺溶液以及多巴胺与维生素C的混合溶液；用获得的电极对多巴胺溶液以及多巴胺与维生素C的混合溶液进行循环伏安和差分脉冲伏安实验。采用普遍电极做基底，制作方便快捷，成本低；纳米氧化铈氧化性强，修饰的玻碳电极对多巴胺有较好的选择性，灵敏度较高；聚丙烯酸生物相容性好，成本低、容易获得、对环境无害。
文档编号G01N27/30GK101726531SQ20091011305
公开日2010年6月9日 申请日期2009年12月16日 优先权日2009年12月16日
发明者盛卫琴, 翁建 申请人:厦门大学