[发明专利]一种用于检测雌二醇的电化学传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及电化学分析技术领域，具体公开了一种用于检测雌二醇的电化学传感器及其制备方法和应用。所述的电化学传感器以用于检测雌二醇的化学修饰电极为工作电极；所述的化学修饰电极的制备方法包含如下步骤：(1)制备氮掺杂还原氧化石墨烯；(2)取氮掺杂还原氧化石墨烯(N‑RGO)用水分散，得溶液1；取PdCl₂用水分散，得溶液2；取NaBH₄用水溶解，形成溶液3；(3)将溶液2和溶液3分别逐滴加入溶液1中，随后静置30min以上，离心、纯化后得钯‑氮掺杂还原氧化石墨烯(Pd/N‑RGO)；(4)将钯‑氮掺杂还原氧化石墨烯修饰在工作电极表面，得用于检测雌二醇的化学修饰电极。本发明所述的化学修饰电极以及传感器具有较低的检出限以及较宽的检测范围。

技术领域

本发明涉及电化学分析技术领域，具体涉及一种用于检测雌二醇的电化学传感器及其制备方法和应用。

背景技术

雌二醇(Estradiol)别名求偶二醇，化学式为C₁₈H₂₄O₂。它是一种类固醇雌，具有内分泌干扰效应，能够促进动物的成长以及提高禽畜的瘦肉比，在禽畜养殖业的应用较为广泛。因此，通过食物链可影响人体内雌二醇含量，进而影响人体健康。有证据表明，某些疾病如乳腺癌和前列腺癌与雌二醇的摄入有关；过量的雌二醇还能降低男性的生育能力，并能产生严重的先天性畸形患儿。此外，雌二醇及其衍生物也有着广泛的药理作用。临床上，药物的质量和使用量是患者和医疗工作者都非常关心的问题。因此，开展对雌二醇的定量检测在医疗研究、禽畜养殖和环境监测等方面有着重要作用。

目前，报道的关于雌二醇的定量检测方法主要有气相色谱法、高效液相色谱法、酶联免疫吸附法、荧光免疫分析法和悬浮阵列技术等方法。这些测定方法往往需要多个样品制备步骤，包括提取和清理程序；有些技术还会产生含有有机溶剂的废液，这导致环境污染且检测程序复杂、成本昂贵，不利于连续的原位分析。电化学方法具有仪器廉价、操作简易、可自动化以及准确度较高等众多优点。雌二醇分子中存在着具有不可逆氧化性的酚基，使得采用电化学方法测定雌二醇成为可能。文献报道雌二醇在裸电极上的检出限为1×10^-5mol/L(Salci B等,Pharm Biomed Anal,2002,28:753)，说明雌二醇在裸电极表面电流响应较低，利用纳米材料对电极表面进行改性修饰，可增加雌二醇电化学响应。如有文献公开了Pt/多壁碳纳米管(检测范围为5×10^-7～1.5×10^-5mol/L，检出限为1.8×10^-7mol/L；LinXQ等,Biosens Bioelectron,2006,22:253-259)、石墨烯/双十六烷基磷酸(检测范围为4.0×10^-7～2.0×10^-5mol/L，检出限为7.7×10^-8mol/L；Janegitz BC等,Mater Sci Eng C,2014,37:14-19)修饰电极制备雌二醇电化学传感器，其检测范围和检出限虽有所改善，但都还有进一步提升的空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种检出限低、检测范围宽的用于检测雌二醇的化学修饰电极以及传感器。

本发明所要解决的上述技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种用于检测雌二醇的化学修饰电极的制备方法，包含如下步骤：

(1)取氧化石墨烯用水分散得氧化石墨烯分散液，然后调节氧化石墨烯分散液的pH值至9～11；再加入肼在80～100℃下反应；反应结束后分离、纯化后得氮掺杂还原氧化石墨烯(N-RGO)；

(2)取氮掺杂还原氧化石墨烯(N-RGO)用水分散，得溶液1；取PdCl₂用水分散，得溶液2；取NaBH₄用水溶解，形成溶液3；