碳纳米管修饰电极在生命电分析化学中的应用进展

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1、【摘要】木文综述了近年来篠纳米管修饰电极在％命电分析化学中的应用进展，主要包捕在神经递质、蛋白质、核酸以及其它与生命相关的小分子上的电化学研处，并展望了其应用前景。【关键词】礦纳米管修饰电极生命电分析化学评述1引言碳纳米管(carbonnanotube.CNT)自1991年被报道发现以来⑴，与其相关的研究匸作取得了长足的进展，已成为纳木科技中最受瞻H的部分之一。山于CNT具有独特的电子特性，将其制成电极时能促进电子的传递，具有一定的电催化.电分离功能，因此，可将其应用到体系比较复杂、待分析物會量较低的物质分析。目丽，常用碳纳米管修饰电

2、极的种类有CNT糊电极［2］、CNT恨插电极［3］、CNT涂层电极［4］、聚合物包埋CNT修饰电极［5］等。CNT修饰电极在分析化学中的应用研究冇很名报道［6~9］,主要涉及CNT修饰电极的制备、在电化学分析及生物传感器等方面的应用。本文重点概述了CNT修饰电极在生命电分析化学屮的应用，包括对神经递质.蛋门质.核酸以及其它与生命柑关的小分子的检测应用介绍。2碳纳米管修饰电极在神经递质分析中的应用等巴胺(DA)是一种垂要的儿茶酚胺类神经递质，也是碳纳米管修饰电极研究中涉及域名的对象乙一。采用CNT修饰电极能明显改善DA在常规电极上过电位

3、高、电极反应缓慢、灵敏度低等间題。此外，该类电极还对贰共存物抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)等有很好的电分离能力。碳纳米管糊电极(CNTPE)城早由Britto等⑵用湿仿作粘结剂制得，在pH7.4PBS磷酸盐缓冲溶液中对DA进行研究，DA在此电极匕发生可逆性良好的两电『氧化述原反应，纽化还原峰电位30mV,电极用羊脑织织匀浆处理后仍呈现相同的性能。Valentini等［10］将CNT与矿物汕混合后制成CNTPE.以探针Fe(CN)4-6/Fe(CN)3—6研究CNT与矿物油质虽比不同时电极的性质°用质虽比为60/40时的CNTPE对DA

4、、儿茶除咖啡酸及5轻色胺(5HT)等进行测定。考察fUNO3处理前后电极的氣化性能的改变，处理过的电极灵敏度更高。王宗花邹［3］采用嵌入法将竣基化的CNT制成电极，研究DA和AA共存时的电催化作用。作为一种新型的CNT修饰电极，它不仅便DA、AA峰电流壇加，还使其氣化蜂电位差(AEp)达160mV,且对DA的响应灵敏度高于AA,有利于大量AA存在下DA的测定，DA的检出限达1x10-7mol/L.电分离机理是由于电极的表血•有-•个多孔性的立体界血•层，对DA和AA有较强的电催化及电分离作用，电极的界而性质对电分离影响较大［11］，此

5、类电极还用于DA和5HT的同时测定，AA不干扰，其中5HT、DA与AA的AEp分别为0.39fn0.20V(vs.SCE),5HT和DA的检出限分别为0.02和0.1pmol/L［12］,Moore等［13］比较了NADH、EP、去甲肾上腺索(NE)在CNT和石墨粉末嵌插及涂层修饰的热解石墨屯极上的电化学行为，相对于辣石墨屯极，CNT修饰电极对NADH、EP、NE有很好的电催化作用，其氧化还原峰电位差明显减小，石墨粉末修饰的电极也有类似结果。CNT涂层和包埋修饰电极由于所用分散剂种类的务样性，是目前研究较多的CNT修饰电极。Zhao等

6、⑸将MWNT弓离于液体OMIMPF6混合厉修饰于玻碳电极(GCE)表而对DA进行伏安研究。在pH7.08磷酸盐缓冲液中，AA和UA不干扰DA的测定，它们与DA的电位邈分别为0.2V和0.15V.DA的检出限为1.0x10-7mol/L.对人血活中DA进行了测定。Wang等［14,15］分别以水和BCD为分散剂制得CNT涂层电极。以水为分散剂的电极对DA和EP有显著的増敏和电分离作用，还原峰AEp达390mV,DA和EP的检出限分别为1x10-6和5>dO-7mol/L：而pCD为分散剂的电极对NE有明显的催化氧化作用，检出限为5x10

7、-7mol/L：两种电极均消除了AA的干扰。将裁基化SWNT分散于N,N二屮基甲酰胺(DMF)并涂于GCE上，对DA的研究农明［16］：相对于GCE,DA在修饰电极上产生准可逆氧化还原峰的AEp由0.166V降至0.053V；」丄对EP和AA有类似的催化作用。Jiao等口7］将用二茂铁功能化的SWNT(FcSWNT)分散于DMF后涂于GCE上测定DA,由于Fc与SWNT间强的nn作用加速了电极与DA间的电子转移，使得电极对DA有很强的电催化作用，检出限为5x10-8mol/L,UA和AA不干扰测定。Shahrokhian等［18］制备

8、了MWNT/硫革/Nafion/CPE电极•该电极能同时测定DA和AA.其阳极峰电位差为379mV,且含疏基类化合物，如半胱緞酸.青霉胺及谷胱甘肽等住该电极上无明显的电化学氧化响应，不干扰测定。Liu等［49］以聚丙酸(