[发明专利]一种金纳米花修饰电极、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于材料的制备领域，具体涉及一种金纳米花修饰电极、制备方法及其应用。

背景技术

纳米材料是指三维空间至少有一维处于纳米量级(1-100纳米)的材料，是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子组成的新一代材料。纳米电极具有很多优势，由于纳米电极的小尺寸，它们有较小的RC常数，快速增加的质量转移速率以及对溶液阻抗的低影响力。纳米电极可以作为探针直接检测人体血清中的药物。

异烟肼是由异烟酸和水合肼缩合而得，水溶性好，口服易吸收，毒性很小，穿透性强，可渗入关节腔、胸、腹水以及纤维化或干酪化的结核病灶中，也易透入细胞内作用于已被吞噬的结核杆菌。异烟肼广泛应用于各型肺结核、结核性脑膜炎和其他肺外结核等，但是过量的异烟肼会损害肝，导致外周神经炎、四肢感觉异常、反射消失、肌肉轻瘫和精神失常等。所以，研究高灵敏度和选择性检测异烟肼的方法有重要的价值。

文献已报道了一些用来检测异烟肼的方法，例如分光光度法，化学发光法，荧光分析法，滴定分析法，毛细管电泳法，高效液相色谱法和电化学分析法等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金纳米花修饰电极及其制备方法，在L-半胱氨酸的诱导下，形成金纳米花电极。

本发明还提供了一种金纳米花修饰电极的应用，用于对异烟肼的电催化、异烟肼浓度分析及人体血清中的异烟肼的检测。制备的金纳米花修饰电极对异烟肼的检测有很好的响应，检测范围宽，检测限低，抗干扰能力和稳定性均良好。

本发明提供的一种金纳米花修饰电极的制备方法，包括以下步骤：

1)、制备金纳米盘电极；

2)、将步骤1)制备的金纳米盘电极置于L-半胱氨酸溶液中浸泡，晾干，即制得L-半胱氨酸膜修饰的金纳米电极，记为L-Cys/AuNEs；

3)、将步骤2)制备的L-Cys/AuNEs置于氯金酸溶液中，用循环伏安法扫描，制得金纳米花修饰电极，记作AuNFs/L-Cys/AuNEs。

进一步的，步骤1)所述制备金纳米盘电极，包括以下步骤：

a、将金丝封装在毛细管中，并用激光拉制仪熔融；

b、熔融后的毛细管/金属丝，用激光拉制仪拉制成两个尖端为纳米级的探针；

c、然后封装在玻璃管中；

d、最后，砂纸上打磨抛光，纳米级的探针尖端露出，制成金纳米盘电极。

步骤a具体为：将直径25μm长度1-3cm的金丝封装在长度为7-10cm长的毛细管中，然后用P-2000激光拉制仪拉制，加热参数为：加热温度400-460℃，加热四个循环，每个循环加热15-25s，冷却35-45s，始终保持抽真空状态。以上加热参数防止毛细管和金属丝熔断，熔融效果好。

步骤b具体为：加热温度400-460℃，拉力130-150N，速率45-55m/s,至探针尖端直径小于100纳米。拉制时间由熔融状态决定，仪器自动拉制，无需手动操作，拉制之后界面上会显示拉制时间，一般拉制时间在3-4s。拉制好的纳米电极用OLYMPUS生物显微镜观察。将拉制好的两个纳米探针放置在显微镜下，可观察到探针尖端在纳米范围内，直径小于100纳米。

步骤c具体为：

将金丝和钨丝用银导电胶连接，作为导电接触面，将拉制的纳米探针装进玻璃管中，用树脂胶将纳米探针封装在玻璃管中。

步骤d具体为：

经过步骤c封装后的探针在砂纸上打磨抛光，至纳米级的探针尖端露出，即得金纳米盘电极。

步骤2)中所述浸泡，温度为22-28℃。

进一步的，步骤2)中所述L-半胱氨酸溶液是指8-15mmol/L的L-半胱氨酸的PBS溶液。将L-半胱氨酸溶解在0.1mol/L PBS(pH＝7)中制得。

步骤2)中所述浸泡，时间为8-15h。

步骤3)中所述氯金酸溶液浓度为0.15-0.35mg/mL。

步骤3)中所述循环伏安法具体为：电位范围为-0.2至+0.6V之间，起始电位为-0.2V，扫速为50mV/s，扫描圈数为1-3圈。

本发明将L-半胱氨酸修饰到电极表面，L-半胱氨酸中的巯基可与金形成Au-S键，可以加快电子转移速率。利用Au-S键的键合作用，使L-半胱氨酸能很好的修饰到金电极表面。

本发明提供的一种金纳米花修饰电极采用上述方法制备得到。

本发明提供的一种金纳米花修饰电极对异烟肼的电催化氧化应用。

本发明还提供了一种金纳米花修饰电极检测异烟肼的应用。