[01578877]石墨烯/聚合物复合膜修饰电极的制备及分析应用

化学修饰电极是由导体或半导体作为电极材料,通过共价键结合、吸附、聚合等手段有目的的将具有功能性的物质引入电极表面,使电极赋予新的、特定功能的过程称为电极的化学修饰,得到的电极称为化学修饰电极。在药物分析方法研究中,与已有方法如高效液相色谱法相比,使用修饰电极的电化学方法更为简单、准确、快速并且样品用量少,尤其是在测定痕量的药物上的高灵敏度和高选择性使之成为一种药物快速检测方法,是其他药物分析方法重要的互补手段。本成果报道了多种修饰电极,包括以玻碳电极为基底电极采用电聚合方法制备的聚茜素红/石墨烯修饰电极;以离子液体碳糊电极为基底电极的钯-石墨烯修饰电极等。在修饰电极上研究了黄酮类代表药物葛根素、木犀草素、芦丁等的电化学行为,采用循环伏安法以聚茜素红/石墨烯修饰电极为工作电极,依据葛根素峰电流与浓度之间的良好线性关系建立了葛根素含量测定的电化学分析方法;采用微分脉冲伏安法以钯-石墨烯修饰电极为工作电极,建立了检测木犀草素的电化学分析新方法。在本项目的研究过程中共发表科研论文3篇,其中英文SCI收录 1篇（影响因子为1.69）,中文期刊2篇。 1. 完成聚茜素红/石墨烯修饰电极制备条件的优化,对修饰电极界面采用扫描电子显微镜技术和电化学交流阻抗技术进行了形貌和电化学性能表征,并以其为工作电极研究了黄酮类药物葛根素的电化学行为,葛根素的氧化峰电流下降值与浓度在1.0×10-7～7.5×10-4 mol/L范围内呈良好线性关系,并依此建立了测定葛根素含量的电化学分析新方法,检测限为3.4×10-8mol/L,将新建方法用于葛根素模拟样品分析,回收率在98.4 %～104.0 %范围内。 本部分研究内容发表在International Journal of Electrochemical Science （SCI, IF：1.69）, 2016, 11： 9949-9958, doi： 10.20964/2016.12.60 2. 完成钯-石墨烯修饰电极的制备,研究了木犀草素在该修饰电极上的电化学行为,优化了钯-石墨烯复合材料的用量、缓冲溶液pH及电化学扫描速度等实验条件。在最佳实验条件下,建立了木犀草素的电化学分析方法,线性范围为1.0×10-9 mol/L ～ 1.0×10-6 mol/L、检测限为3.3×10-10 mol/L（3σ）,测定独一味胶囊中木犀草素的含量,回收率在95.6 % ～ 104.8 %范围内,相对标准偏差（RSD）低于3.43 %。 本部分内容发表在《海南师范大学学报》（自然科学版）,2016,29（3）：286-289. 3. 采用电化学共沉积法在玻碳电极表面制得石墨烯-L精氨酸复合模修饰电极。在pH 2.0的PBS中,研究了芦丁在修饰电极上的电化学行为,芦丁在0.0V～0.8V（vs.SCE）范围内有一对准可逆氧化还原峰,氧化还原峰电位分别为0.55 V和0.43 V,峰电流较在裸玻碳电极上增加5倍,。在最佳实验条件下,芦丁的氧化峰电流与浓度在0.01到1g/L之间呈良好的现行关系,线性方程为Ip=10.87 C（g/L）+1.49 （n=0,R2=0,991）。 4. 采用电化学方法研究了葛根素与DNA 的相互作用。在pH 6.8的PBS中,葛根素在0.65V（vs.SCE）处的氧化峰电流随着DNA的加入,峰电位发生正移,峰电流降低,表明葛根素与DNA生了相互作用,导致溶液中游离葛根素浓度降低。优化了电解质类型、pH、浓度、扫速等参数,在最佳实验条件下,葛根素峰电流下降值（ΔIp）与DNA浓度在0.2 mg/mL～2 mg/mL范围能呈良好的线性关系,线性回归方位为ΔIp=0.8681C+2.3811（R2=0.99）。利用电化学参数求解了结合常数（β）为5.7×108、结合比（m）为4,说明DNA与葛根素形成了稳定的1：4型的复合物。