修飾碳纖維簇微盤電極在毛細(xì)管電泳中的應(yīng)用

楚朝暉+孫雪梅

摘 要：碳纖維簇微盤電極自誕生之日起得到了深入的研究和較為廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了各種修飾改性。本文對(duì)近年來修飾碳纖維簇微盤電極在毛細(xì)管電泳中的應(yīng)用研究進(jìn)行了復(fù)習(xí)，對(duì)相關(guān)工作進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹分析。

關(guān)鍵詞：碳纖維簇微盤電極 區(qū)帶毛細(xì)管電泳 化學(xué)修飾電極 β2-腎上腺素受體激動(dòng)劑

中圖分類號(hào)：O657.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）08（b）-0182-02

毛細(xì)管電泳是一種具有耗樣少、效率高等優(yōu)點(diǎn)的分離方法，在各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[1-2]。碳纖維電極最初是在20世紀(jì)70年代末由Gonon和他的同事們發(fā)明的[3]。他們的碳纖維電極基本制作方法如下：將碳纖維通過錐形尖端穿入拉制的玻璃管，用聚酯樹脂和石墨混合粉末壓到尖端，固定好，將導(dǎo)線壓入樹脂，干燥24h以上。碳纖維在使用之前被切割成0.5mm的長(zhǎng)度。碳纖維簇微盤電極是一種電化學(xué)檢測(cè)法較為常用的微電極[4-5]，但是由于其具有較強(qiáng)的吸附性而不耐用，因而對(duì)其進(jìn)行修飾改進(jìn)既可以延長(zhǎng)單個(gè)電極的使用壽命，也可以提高毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)法的檢測(cè)性能。目前，在毛細(xì)管電泳領(lǐng)域內(nèi)，對(duì)于碳纖維簇微盤電極的改進(jìn)主要集中在表面修飾上用以提高靈敏度[6]。本文按照修飾物不同對(duì)近年來修飾碳纖維簇微盤電極應(yīng)用于毛細(xì)管電泳中的部分成果進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分類介紹。

1 修飾氧化石墨烯

Wang[7]等人制作了一種電化學(xué)還原氧化石墨烯修飾碳纖維簇微盤電極，基本制作方法如下：首先在電極表面滴涂濃度為0.5 mg/mL氧化石墨烯水分散體系，然后在-0.9 V的電壓下于pH=4.1的磷酸鹽緩沖溶液中進(jìn)行電化學(xué)還原250 s。以該電極為工作電極建立了區(qū)帶毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)法檢測(cè)單個(gè)HepG2細(xì)胞中的谷胱甘肽，濃度檢測(cè)限為1.0×10-6 mol/L（S/N=3），其靈敏度比裸電極提高了五倍。該電極與谷胱甘肽檢測(cè)中常用的金汞齊電極相比，性能相當(dāng)，環(huán)境友好性更好（無汞）。此外，該電極易于制作，靈敏度高，可以適應(yīng)細(xì)胞樣品中的復(fù)雜組分環(huán)境，在單細(xì)胞檢測(cè)方面潛力很大。

2 修飾納米粒子

Wang[8]的課題組通過電沉積法制作了一種鈀納米粒子修飾的碳纖維簇微盤電極，用于檢測(cè)大鼠嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞中的多巴胺的毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)法。該方法所得到的線性范圍為2.0×10-7 mol/L～2.0×10-6 mol/L（相關(guān)系數(shù)為0.9979）和2.0×10-6 mol/L～1.0×10-4 mol/L（相關(guān)系數(shù)為0.9990），檢測(cè)限為1.0×10-7 mol/L（S/N=3）。該電極與裸碳纖維簇微盤電極相比，具有增強(qiáng)的電極有效表面，對(duì)多巴胺具有更高的電催化活性，可以用于替代傳統(tǒng)的碳纖維簇微盤電極。

Wang[9]及其同事通過電沉積法制作了一種鉑納米粒子修飾的碳纖維簇微盤電極，基本制作方法如下：配制0.4 g/L的H2PtCl6與0.5 mol/L的H2SO4混合溶液，以碳纖維簇微盤電極為工作電極在-0.30V（vs. SCE）的恒電位下電沉積20 s。以該電極為工作電極建立了毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)法檢測(cè)單個(gè)HepG2細(xì)胞中的抗壞血酸，濃度檢測(cè)限為5.0×10-7 moL/L（S/N=3），其靈敏度比裸電極提高了四倍。由于電活性粒子在該電極表面的電子轉(zhuǎn)移速率較快，所以該方法的毛細(xì)管電泳峰峰型很好。

3 展望

近年來，碳纖維簇微盤電極的各項(xiàng)研究仍較多，主要研究方向集中在進(jìn)行表面修飾用以提升電極的靈敏度上。然而，將碳纖維簇微盤電極應(yīng)用于毛細(xì)管電泳領(lǐng)域中的研究少之又少，原因可能是因?yàn)槁汶姌O的吸附性很強(qiáng)，耐用性較差。對(duì)碳纖維簇微盤電極進(jìn)行表面修飾既可以延長(zhǎng)使用壽命，也可以提高靈敏度。但可惜的是，在毛細(xì)管電泳領(lǐng)域內(nèi)修飾碳纖維簇微盤電極的應(yīng)用極其少。這未嘗不是毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)的一個(gè)有前景的研究方向。

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