[发明专利]基于FePc/N,B-rGO修饰电极用于检测人体血清中谷胱甘肽的方法

说明书

本发明属于电化学电极材料制备技术领域，提供一种基于铁酞菁/氮、硼掺杂还原氧化石墨烯的电化学传感器及其制备方法和应用。电化学传感器是基于铁酞菁/氮、硼掺杂还原氧化石墨烯（FePc/N,B‑rGO）复合材料，并用其修饰玻碳电极表面制备而成，具有高的灵敏度和选择性，电极修饰过程更加简便，且具有良好的稳定性和重现性，该传感器可以应用于检测人体血清中谷胱甘肽。该方法制备的传感器可用于谷胱甘肽的检测。该传感器具有高灵敏度和选择性、响应迅速、具有良好的稳定性、重现性和较大的检测范围等特点，并且可以应用于人体血清中谷胱甘肽的检测。

技术领域

本发明属于电化学电极材料制备技术领域，具体涉及一种基于铁酞菁/氮、硼掺杂还原氧化石墨烯的电化学传感器及其制备方法，以及所制备的传感器在检测人体血清中谷胱甘肽的应用。

背景技术

还原型谷胱甘肽（GSH）在人体中起着至关重要的作用，包括氧化还原平衡，细胞生长和分解代谢。作为哺乳动物中发现的细胞外硫醇类的主要成分，在蛋白质的结构维持中起着不可或缺的作用，也可以作为机体中的抗癌剂、辐射防护剂、抗毒素、抗氧化剂和自由基清除剂的癌症。GSH的异常水平直接关系到儿童生长缓慢、细胞和器官受损，甚至与癌症、艾滋病、阿尔茨海默氏症、糖尿病和心血管等疾病。因此，研发一种简单、灵敏检测GSH的方法具有重要的现实意义。

已经开发了各种分析方法来测定谷胱甘肽，例如高效液相色谱法，气相色谱法（GC）和毛细管电泳法，但存在灵敏度低、选择性有限、检测费用昂贵等缺点。

金属酞菁（MPc）作为优良的电催化剂已被广泛用于许多重要分析物的电化学氧化，这些分析物基于其大环性质，包括扩展的π-π系统，使它们能够进行快速的氧化还原。例如已报道的作用，通过用钴酞菁（CoPc）物理吸附或电聚合改性的电极对硫醇如L-半胱氨酸和2-巯基乙磺酸在碱性水溶液中表现出高催化活性。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于铁酞菁/氮、硼掺杂还原氧化石墨烯的电化学传感器及其制备方法和应用。电化学传感器是基于铁酞菁/氮、硼掺杂还原氧化石墨烯（FePc/N,B-rGO）复合材料，并用其修饰玻碳电极表面制备而成，具有高的灵敏度和选择性，电极修饰过程更加简便，且具有良好的稳定性和重现性，该传感器可以应用于检测人体血清中谷胱甘肽。

本发明由如下技术方案实现的：一种基于铁酞菁/氮、硼掺杂还原氧化石墨烯的电化学传感器的制备方法，步骤如下：

（1）水热法制备氮、硼掺杂还原氧化石墨烯N,B-rGO：超声波辅助下将25 mg的GO分散在50mL水中，形成浓度为0.5 mg/mL的均匀GO悬浮液，加入摩尔分数为5%的稀氨水将悬浮液pH调节至8.0，在剧烈搅拌下向悬浮液中加入2.0g尿素和100 mg硼酸；将混合物在室温下搅拌30分钟，120℃下转移到Teflon衬里的反应釜中12小时，然后空气中冷却，12000 rpm离心收集N,B-rGO复合物并用水和乙醇反复洗涤，60℃下真空干燥，得到N,B-rGO复合物；

（2）铁酞菁/氮、硼掺杂还原氧化石墨烯FePc/N,B-rGO修饰电极的制备：将铁酞菁FePc溶于二次水中，在40 KHz频率下超声10 min～30 min充分溶解，制成浓度为0.5～5.0mM的铁酞菁溶液，向溶液中加入0.2 mg/mL～2.0 mg/mL氮、硼掺杂还原氧化石墨烯N,B-rGO，40 KHz超声10 min～30 min使其形成分散液，然后将分散液滴涂到玻碳电极上，滴涂量为4.0μL～10.0μL；在红外灯下干燥5 min～30 min，最后用二次水冲洗除去松散吸附的纳米复合材料，得到铁酞菁/氮、硼掺杂还原氧化石墨烯FePc/N,B-rGO修饰电极。