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1、第13卷第4期电化学Vol.13No.42007年11月ELECTROCHEMISTRYNov.2007文章编号:100623471(2007)0420431205多壁碳纳米管修饰酶电极测定马拉硫磷3张璐,张耀东,漆红兰(陕西省生命分析化学重点实验室,陕西师范大学化学与材料科学学院,陕西西安710062)摘要:应用化学交联法将巴西日圆线虫乙酰胆碱酯酶(AChE)固定于多壁碳纳米管修饰的玻碳电极表面,制备用于有机磷农药检测的电化学生物传感器.研究了巯基胆碱(TCh)在该修饰电极上的电化学行为.优化-10-9-1实验条件得出,响应电流与马拉硫磷的浓度在6.0×10～6.0×
2、10mol·L范围内呈良好的线性关系,检-10-1出限为1.0×10mol·L.测定了湖水中马拉硫磷的含量,回收率为97%～105%.关键词:生物传感器;碳纳米管;马拉硫磷;有机磷;乙酰胆碱酯酶中图分类号:O646文献标识码:A有机磷农药是目前广泛使用的农药,但它会残电极;参比电极为饱和甘汞电极(SCE).留在农产品中并与乙酰胆碱酯酶(AChE)结合形巴西日圆线虫乙酰胆碱酯酶(AChE,557U·-1成磷酰化乙酰胆碱酯酶,使酶失去活性,导致人体mL)承德国UniversityofStuttgart,Schmid.R教神经功能的严重伤害,甚至死亡.传统的有机磷检授馈赠.乙
3、酰巯基胆碱(ATCh)、巯基胆碱(TCh)、-1测方法主要有气相色谱法、高效液相色谱法与色质牛血清蛋白(BSA)购自Sigma公司.100μg·mL[123]联用法等.尽管这些方法灵敏准确,但是在检测马拉硫磷标准样品(北京应天意标准样品有限公之前,样品要经过繁琐的预处理,费时、成本高,而司).多壁碳纳米管(MWNT,深圳纳米港有限公-1且仪器设备大多昂贵,需有专业技术人员维护,不司).0.10mol·LPBS(pH=7.5).0.10-1-1适用于现场检测.基于有机磷能抑制AChE催化活mol·LATCh储备液用0.10mol·LPBS缓冲[427]性而研制的有机磷生物
4、传感器已有报道,但其液配制,置于冰箱中4℃保存.其它试剂均为分析灵敏度有待提高.碳纳米管(CNT)修饰电极不仅具纯,实验用水为超纯水.有普通碳糊电极再现性好、应用范围广、制作简便1.2MWNT修饰酶电极的制备等特点,而且还兼备导电性好、比表面积大等优点,玻碳电极首先用0.30μmAl2O3悬浊液打磨至目前已成为化学修饰电极和电化学生物传感器等[8211]镜面,依次在无水乙醇及二次水中各超声清洗3领域的研究热点.本文应用交联法将巴西日圆min,然后用二次水冲洗干净.MWNT先经浓硝酸线虫乙酰胆碱酯酶固定于多壁碳纳米管修饰的玻与浓高氯酸(体积比7∶3)的混合溶液超声清洗5碳
5、电极表面,研制了测定马拉硫磷的碳纳米管修饰h,然后经二次蒸馏水洗至中性,再用丙酮洗涤,60酶电极,并用于测定湖水中马拉硫磷的含量.[12]℃干燥.称1.0mg处理过的MWNT,加入1.01实验部分mLDMF,超声10min,MWNT均匀分散于DMF形1.1仪器与试剂成黑色悬浮液.取悬浮液20μL滴涂于处理好的玻BAS100B/W电化学工作站(BioanalyticalSys2碳电极表面,待溶剂完全挥发后,再滴涂含5μL-1tem,INC,USA).三电极系统:工作电极为碳纳米AChE,2μLBSA(70mg·mL)和3μL戊二醛管修饰电极(ª3mm)或玻碳电极;辅助电极
6、为铂丝(～0.25%)的混合液,于室温下交联反应30min收稿日期:2007206226,修订日期:20072082033通讯作者,Tel:(86229)85303825,E2mail:ydzhang@snnu.edu.cn国家自然科学基金项目(No.30600494)资助©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·432·电化学2007年使AChE固定在MWNT修饰电极上.然后置于-10.10mol·LPBS中于4.0℃保存备
7、用.1.3马拉硫磷的测定将制备好的MWNT修饰酶电极插入含有1.0-1-1mmol·LATCh5.0mL的0.10mol·LPBS中,控制工作电极电位+0.70V,常温下计时电流法测定,稳定电流记为I0.另将酶电极置于5.0mL含有马拉硫磷的溶液或湖水中,抑制2.0min,取出-1酶电极,用水冲洗干净,插入含有1.0mmol·L-1ATCh5.0mL的0.10mol·LPBS中,控制工作电极电位+0.70V,计时电流法测定,稳定电流记为I.以百分抑制率k=[(I0-I)/I0]×100%作马-3-1-1图11.0×10mol·LTCh在0
