[发明专利]一种检测溶液中丙烯酰胺浓度的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学检测技术领域，具体涉及一种检测溶液中丙烯酰胺浓度的方法。

背景技术

丙烯酰胺在体内和体外试验均表现有致突变作用，可引起哺乳动物体细胞和生殖细胞的基因突变和染色体异常，如微核形成、姐妹染色单体交换、多倍体、非整倍体和其他有丝分裂异常等，显性致死试验阳性。并证明丙烯酰胺的代谢产物环氧丙酰胺是其主要致突变活性物质。动物试验研究发现，丙烯酰胺可致大鼠多种器官肿瘤，包括乳腺、甲状腺、睾丸、肾上腺、中枢神经、口腔、子宫、脑下垂体等。国际癌症研究机构(IARC)1994年对其致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为2类致癌物(2A)即人类可能致癌物，其主要依据为丙烯酰胺在动物和人体均可代谢转化为其致癌活性代谢产物环氧丙酰胺。因此，丙烯酰胺的分析检测显得尤为重要。迄今为止，丙烯酰胺的检测方法主要有高效液相色谱法、液相色谱耦合质谱法、荧光光谱法等。但这些方法有前处理过程繁琐、分析时间长、仪器及药品成本高等不足。因此，建立简单、快速且灵敏度高的丙烯酰胺检测方法逐渐成为研究重点。

近年来，氨基化石墨烯作为一种新型碳材料，引起多个研究领域的广泛关注。与传统的石墨烯相比，氨基化石墨烯量子点具有十分优越的物理化学性质，如：较大的比表面积、生物相容性好、电子传递性能强、良好的热稳定性等。这些优越的电学性质使氨基化石墨烯广泛应用于生化分析检测领域，并发挥了巨大的应用潜力。

丙烯酰胺进入体内后，会在体内与DNA上的鸟嘌呤结合形成加合物，导致基因突变等遗传物质损伤。所以可以以单链DNA作为传感平台，利用电化学技术检测丙烯酰胺，但迄今为止，将氨基化石墨烯与单链DNA修饰玻碳电极用于丙烯酰胺检测的相关报道仍未见。

针对以上问题，我们研究了一种基于氨基化石墨烯和单链DNA修饰玻碳电极检测丙烯酰胺的新方法，该方法操作简单、检测快速且灵敏度高，能进行丙烯酰胺的高灵敏识别。

发明内容

作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本发明的发明人已经发现，丙烯酰胺会与DNA上的鸟嘌呤结合形成加合物，这有助于提高检测丙烯酰胺的灵敏度。基于这种发现，完成了本发明。

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种检测溶液中丙烯酰胺浓度的方法，其能够快速并定量检测溶液中丙烯酰胺的含量，对丙烯酰胺的检测限可达到5.1×10^-8mol/L。

本发明还有一个目的是提供工作电极的制备方法，制备氨基化石墨烯和单链DNA修饰的电极。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种检测溶液中丙烯酰胺浓度的方法，

使用三电极体系通过示差脉冲伏安法对样品溶液中的丙烯酰胺进行检测，根据丙烯酰胺的示差脉冲伏安曲线得到样品溶液中丙烯酰胺的浓度，其中，所述三电极体系中的工作电极为氨基化石墨烯和单链DNA修饰的电极。

优选的是，所述的检测溶液中丙烯酰胺浓度的方法，具体包括以下步骤：

步骤一、制备工作电极，配制多份不同浓度的丙烯酰胺标准溶液；

步骤二、采用所述工作电极搭建三电极体系，利用示差脉冲伏安法，分别测量并记录多份丙烯酰胺标准溶液的示差脉冲伏安曲线，在此过程中记录每份丙烯酰胺标准溶液的电流强度峰值；

步骤三、以步骤二得到的每份丙烯酰胺标准溶液的电流强度峰值与不含丙烯酰胺的标准溶液的电流强度峰值的差值作为纵坐标，以每份丙烯酰胺标准溶液的浓度为横坐标，绘制标准曲线并计算线性方程；

步骤四、按照所述步骤二的方法测量并记录待检测溶液的示差脉冲伏安曲线，并将该示差脉冲伏安曲线的电流强度峰值与不含丙烯酰胺的标准溶液的电流强度峰值的差值代入到所述线性方程中，即可得到待检测溶液中丙烯酰胺的浓度。

优选的是，所述的检测溶液中丙烯酰胺浓度的方法，具体包括以下步骤：

步骤1、制备工作电极，配制丙烯酰胺浓度为0mol/L、0.75×10^-7mol/L、1.5×10^-7mol/L和2.25×10^-7mol/L的标准溶液；

步骤2、采用所述工作电极搭建三电极体系，利用示差脉冲伏安法，分别测量并记录四份丙烯酰胺标准溶液的示差脉冲伏安曲线，在此过程中记录每份丙烯酰胺标准溶液的电流强度峰值；