专利名称：L-谷氨酸修饰碳纤维微电极的制作及在检测神经递质中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以L-谷氨酸聚合膜修饰碳纤维微电极来同时测定多巴胺和肾上腺素神经递质的检测方法，它特别涉及化学修饰碳纤维微电极的制作。
背景技术：
多巴胺是一种神经传导物质，用来帮助细胞传送脉冲的化学物质。这种脑内分泌主要负责大脑的情欲，感觉，将兴奋及开心的信息传递。肾上腺素是一种重要的生理活性物质，它具有重要的生理功能和药理特性。在生物体内，肾上腺素控制着神经系统进行一系列的生物反应及神经化学过程。微电极在体伏安法适合分析递质的快速释放和寿命短的物质·(如自由基等)，从而达到实时原位分析的目的。但是微电极的制作和在体分析法的建立都还存在一定的难度。本发明提供了一种制作微电极-碳纤维电极及利用它来同时检测两种神经递质如肾上腺素(Ep)和多巴胺(Da)的方法。

发明内容
本发明的目的在于提供一种制作微电极-碳纤维电极及利用它来同时检测几种神经递质的方法。本发明包括以下步骤I)将一缕直径约7微米的碳纤维用细铜丝绑在粗铜丝上，抽取一部分离散的，仅保留几根，然后插入微量移液枪枪头里面，露出碳纤维，在枪头前端注入胶水，在远红外快速干燥器里加热至凝固，修剪前端的碳纤维并留下一定长度，其侧视图如图I所示。2)将自制的碳纤维微电极，分别在无水乙醇、I IHNO3溶液、二次蒸馏水中超声清洗一定时间，再放入一定浓度的H2SO4溶液中活化一定时间，以便于L-谷氨酸能更好的修饰到碳纤维微电极上，活化和未活化碳纤维微电极对检测结果的影响如图2所示，从图2中可知，活化后的碳纤维微电极更有利于L-谷氨酸在碳纤维微电极表面的修饰。3)将活化后的碳纤维微电极依次放入无水乙醇、二次蒸馏水水中超声清洗以去除维微电极上多余的H2SO4。4)以活化好洁净的碳纤维微电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，钼丝电极为对电极在一定浓度和PH的L-谷氨酸无水乙醇/PBS缓冲溶液中，采用循环伏安法CV法在一段电位区间内以一定的扫描速度循环扫描不同的圈数，这样就在碳纤维微电极的表面修饰了 L-谷氨酸，形成本发明提供的L-谷氨酸聚合膜修饰碳纤维微电极。5)通过对L-谷氨酸溶液浓度、pH、电位区间、扫描速度和扫描圈数等条件进行优化，得出最佳的浓度、pH、电位区间、扫描速度和扫描圈数等参数，以制备出对多巴胺和肾上腺素具有最佳检测能力的L-谷氨酸聚合膜修饰碳纤维微电极。不同扫描圈数对电极电流的影响如图3所示。6)修饰上L-谷氨酸聚合膜的电极用水洗净后浸泡于一定浓度和pH磷酸盐缓冲溶液中，在4°C冷藏备用。7)采用循环伏安法和差式脉冲伏安法对混合 溶液进行检测，对肾上腺素和多巴胺两种神经递质的混合溶液进行检测的结果如图4、5所示8)配制系列肾上腺素标准溶液，差式脉冲伏安法对系列肾上腺素标准溶液进行检测得到标准曲线如图6所示。9)配制系列多巴胺标准溶液，差式脉冲伏安法对系列多巴胺标准溶液进行检测得到标准曲线如图7所示。10)与标准曲线相对照，可同时得到两种神经递质的检测结果。11)按多巴胺抗坏血酸摩尔浓度比=I 100的比列，按多巴胺淀粉摩尔浓度比=I 100的比列配制干扰物溶液。12)采用差式脉冲伏安法对干扰物溶液进行检测，没有检测到干扰物的影响。


图I自制碳纤维电极侧视2未活化修饰0，6，9，10圈L-谷氨酸的碳纤维电极测DA。未活化修饰不同圈数谷氨酸的碳纤维电极在2 X l(T5mol/l Da溶液中测得的循环伏安图，可以看出未修饰电极响应电流很小，对Da没有响应，修饰后响应电流增大，在一定范围内随着修饰圈数的增加，背景电流逐渐减小，但依然没有峰电流出现图3活化后修饰0，6，8，9，10，11，12圈1_谷氨酸的碳纤维电极测DA。可以看出活化未修饰电极相对未活化未修饰电极的响应电流明显提高，修饰后可以看到明显的氧化还原峰。图42 X 10_5mol/lDA和Ep在L-谷氨酸修饰的碳纤维电极上的循环伏安图。2Xl(T5mol/l的多巴胺和肾上腺素在pH = 6. 0的磷酸盐缓冲溶液中用碳纤维修饰电极测得的循环伏安图。 图52 X l(T5mol/LDA和Ep混合溶液在L-谷氨酸修饰的碳纤维电极上的差分脉冲伏安图。脉冲增量0. Olv，脉冲幅度0. 05V，脉冲宽度0. ls，脉冲间隔0. Is。图6用脉冲伏安法检测L-谷氨酸修饰的碳纤维电极在不同浓度的Ep标准溶液中的电流响应，图中的X代表Ep的摩尔浓度。图7用脉冲伏安法检测L-谷氨酸修饰的碳纤维电极在不同浓度的Da标准溶液中的电流响应，图中的X代表Da的摩尔浓度。
具体实施例方式I)将5根直径约7微米的碳纤维用细铜丝绑在粗铜丝上，然后插入20 U I微量移液枪枪头里面，露出碳纤维，在枪头前端注入502胶水，用远红外快速干燥器加热至502胶固化，修剪前端的碳纤维并留下Imm长度。2)将自制的碳纤维微电极，分别在无水乙醇、I IHNO3溶液、二次蒸馏水中超声清洗3-5分钟，再放入0. 5mol/L H2SO4中化学活化2_3小时。3)将活化后的碳纤维微电极依次放入无水乙醇、二次蒸馏水水中超声清洗以去除维微电极上多余的H2SO4。
4)以活化好洁净的碳纤维微电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，钼丝电极为对电极，发现在浓度为0. 05mol/l, pH = 6. 0的L-谷氨酸无水乙醇/PBS缓冲溶液中，采用循环伏安法CV法在电位区间0. 2V—0. 2V内以30mV/s的扫描速度循环扫描9圈，这样制成的L-谷氨酸聚合膜修饰碳纤维微电极对多巴胺和肾上腺素具有的最佳检测能力。5)修饰上L-谷氨酸聚合膜的电极用水洗净后浸泡于浓度为0. 05mol/L pH = 6. 0磷酸盐缓冲溶液中，在4°C冷藏备用。6)系列多巴胺标准溶液的浓度梯度按摩尔比10_2mol/L配制。7)系列肾上腺素标准溶液浓度梯度按摩尔比K^mol/L配制。
8)采用差式脉冲伏安法对2X 10_5mol/L肾上腺素和2X 10_5mol/L多巴胺的混合溶液进行检测，得到的差式脉冲伏安图如图5所示。
权利要求
1.L-谷氨酸修饰碳纤维微电极的制作及在检测神经递质中的应用，其特征在于它首先需要制作碳纤维微电极，然后对微电极进行活化，接着采用L-谷氨酸对活化后的电极进行修饰用来同时对几种神经递质进行共检测。
2.根据权利I所述的要求，制作碳纤维微电极是将一缕直径约7微米的碳纤维用细铜丝绑在粗铜丝上，抽取一部分离散的，仅保留几根，然后插入微量移液枪枪头里面，露出碳纤维，在枪头前端注入胶水，在远红外快速干燥器里加热至凝固，修剪前端的碳纤维并留下一定长度。
3.根据权利2所述的要求，制成的碳纤维微电极，分别在无水乙醇、I IHNO3溶液、二次蒸馏水中超声清洗一定时间。
4.根据权利I所述的要求，清洗干净的碳纤维微电极需要放入一定浓度的H2SO4溶液中活化一定时间，以便于L-谷氨酸能更好的修饰到碳纤维微电极。
5.根据权利I所述的要求，活化好洁净的碳纤维微电极接入三电极系统中为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，钼丝电极为对电极在一定浓度和PH的L-谷氨酸无水乙醇/PBS缓冲溶液中，采用循环伏安法CV法在一段电位区间内以一定的扫描速度循环扫描不同的圈数，制成L-谷氨酸聚合膜修饰碳纤维微电极。
6.根据权利5所述的要求，制成的L-谷氨酸聚合膜修饰碳纤维微电极需要对L-谷氨酸溶液浓度、pH、电位区间、扫描速度和扫描圈数等条件进行优化，得出最佳的浓度、pH、电位区间、扫描速度和扫描圈数等参数，使得制备的L-谷氨酸聚合膜修饰碳纤维微电极对神经递质具有最佳检测能力。
7.根据权利6所述的要求，把制成的对神经递质具有最佳检测能力L-谷氨酸聚合膜修饰碳纤维微电极放入肾上腺素和多巴胺两种神经递质的混合溶液中，采用循环伏安法和差式脉冲伏安法来进行检测。
8.根据权利I所述的要求，配制系列肾上腺素和多巴胺标准溶液，利用差式脉冲伏安法对系列肾上腺素和多巴胺的标准溶液进行检测，并绘制它们的标准曲线。
9.根据权利I所述的要求，按多巴胺抗坏血酸摩尔浓度比=I 100的比列，按多巴胺淀粉摩尔浓度比=I 100的比列配制干扰物溶液，并采用差式脉冲伏安法对干扰物的影响进行，没有检测到干扰物的影响。
全文摘要
本项目开展了用直径为7μm的碳纤维修饰微电极同时测定多巴胺和肾上腺素的研究，发现L-谷氨酸修饰的碳纤维电极对多巴胺和肾上腺素的电氧化还原有显著的催化作用，在pH＝6.0的磷酸盐缓冲溶液中，用阴极差分脉冲伏安法对多巴胺和肾上腺素的混合溶液进行检测，通史检测到两个较强的氧化峰，其中电位位于0.24V的峰为多巴胺同时检测到两个较强的氧化峰，其中电位位于0.24V的峰为多巴胺，电位位于-0.14V的峰为肾上腺素，且它们的峰电流与多巴胺和肾上腺素的浓度分别呈良好的线性关系。多巴胺的线性范围是5.0×10-41.0×107mol/l，检出限为1.0×10-8mol/l。肾上腺素的线性范围2.5×10-4-1.0×10-5ol/l，检出限为1.0×10-7mol/l。
文档编号G01N27/48GK102759554SQ20111010473
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者彭旭, 曾红娟, 袁志勇 申请人:电子科技大学