[发明专利]铜‑铁普鲁士蓝纳米材料修饰电极、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于电化学分析检测技术领域，具体涉及一种纳米材料铜-铁普鲁士蓝纳米材料修饰电极、制备方法及其对卡托普利的检测应用。

背景技术

卡托普利(Captopril，CAP)化学名称为1-[(2S)-2-甲基-3-巯基-1-氧代丙基]-L-脯氨酸，化学式C₉H₁₅NO₃S。因为含有硫巯基，因此可以作为血管紧缩肽转化酶(ACE)的抑制剂，已广泛应用于高血压和充血性心力衰竭的临床治疗。并且能够作为生物系统内自由基的清除剂，卡普托利经代谢转化成二硫化物，并且能够和未被吸收利用的卡普托利(40%~60%)一起通过尿液排出体外。因此，从生理角度和用量控制这两方面来说，对尿液中卡普托利进行有效且灵敏的检测是非常有意义的。

现有多种方法检测卡托普利，例如采用高效液相色谱法测定金宝肾片中的卡托普利含量，但缺陷在于仪器设备要求高，分析成本高，液相色谱仪价格高及日常维护费用贵，分析时间一般较长。又例如采用电聚合的方法，在玻碳电极表面沉积均匀分布的铁氰化铜/Nafion复合物，再利用循环伏安法研究药物分子卡托普利在该修饰电极上的电化学行为，但是该铁氰化铜/Nafion复合物作为修饰电极检测时具有检测浓度范围较窄、稳定性差、可重复性不高等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原位电化学合成铜-铁普鲁士蓝纳米材料修饰电极及其制备方法，并将该修饰电极应用于检测卡托普利。

实现本发明目的的技术方案是: 一种纳米材料铜-铁普鲁士蓝纳米材料修饰电极，所述修饰电极是以ITO玻璃电极为基底，所述基底表面依次沉积Cu纳米粒子和CuHCF纳米粒子。

上述铜-铁普鲁士蓝纳米材料修饰电极的制备方法，包括如下步骤：

1) 以CuCl₂和KCl混合溶液为电解液，以洁净的ITO玻璃电极为工作电极，采用电流-时间曲线法进行电化学沉积，20 s后取出沉积Cu纳米粒子的ITO玻璃电极，清洗、干燥；

2) 以K₃[Fe(CN)₆]和KCl混合溶液为电解液，以沉积Cu纳米粒子的ITO玻璃电极为工作电极，采用电流-时间曲线法进行电化学沉积，10800 s后取出沉积CuHCF的ITO玻璃电极（ITO/CuHCF），清洗、干燥。

进一步的，步骤1) 中，CuCl₂和KCl混合溶液中CuCl₂ 和KCl的浓度均为0.1M。

进一步的，步骤1) 中，所述电化学沉积选用三电极体系，以饱和甘汞电极为参比电极，以铂电极为对电极，电化学沉积的参数如下：初始电流-0.1 V，取样间隔1 s，实验时间20 s，静置时间1 s。

进一步的，步骤2) 中，K₃[Fe(CN)₆]和KCl混合溶液中K₃[Fe(CN)₆]的浓度为10 mM，KCl的浓度为0.1 M。

进一步的，步骤2) 中，所述电化学沉积选用三电极体系，以饱和甘汞电极为参比电极，以铂电极为对电极，电化学沉积的参数如下：初始电流0.4 V，取样间隔0.1 s，实验时间10800 s，静置时间1 s。

上述CuHCF修饰ITO电极对卡托普利的检测方法，所述方法包括下列步骤：

采用循环伏安法，在-0.3~1.2 V，10 mV/s条件下，将ITO/CuHCF修饰电极浸入0.1 M HCl和0.1 M KCl混合溶液中，静置一段时间后，共加入30 µL溶液CAP (2.344 mM)。检测修饰电极对CAP的电化学响应。

与现有技术相比，本发明的显著优点是：

(1) 本发明通过连续电化学沉积法将活性CuHCF修饰在已羟基化的ITO电极表面，表面的羟基化为ITO电极提供了活性氢氧根，这使得在电化学沉积过程中强化了铜离子的亲和性，并且能够作为Cu²⁺/[Fe(CN)₆]³⁺纳米分子生长的固定位点，所述方法简单快速，重复性好，制备得到的电极环境稳定性好。

(2) 本发明合成的CuHCF修饰在电极上具有良好的氧化还原性，对卡托普利具有强烈的催化效果，在CV和安培时间响应曲线上有强的电流响应，具有更大的线性催化范围和更低的检测限(~0.43µM)，所述检测方法快速而准确、成本低廉。

附图说明