[发明专利]一种基于磺化石墨烯负载钯的多巴胺传感器及其制备与应用

说明书

本发明属于电化学传感器技术领域，公开了一种基于磺化石墨烯负载钯的多巴胺传感器及其制备与应用。所述传感器由参比电极、对电极及修饰后的工作电极组成，所述修饰后的工作电极由工作电极及固化在工作电极表面的物质识别膜组成，其中，所述物质识别膜主要由磺化石墨烯负载钯复合材料和全氟磺酸树脂制备而成。本发明的传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性，电极催化性能好，可对多巴胺进行准确检测，抗干扰能力强；同时具有较宽的检测范围，较低的检测限。本发明的方法简单，成本低。所制备的传感器用于检测多巴胺。

技术领域

本发明属于电化学传感器技术领域，具体涉及一种基于磺化石墨烯负载钯的检测多巴胺的无酶传感器及其制备方法与应用。

背景技术

多巴胺作为一种重要的儿茶酚胺类神经递质，是体内去甲肾上腺素或肾上腺素生物合成的前体，存在于外交周交感神经、神经节和中枢神经系统,其具有调节肾脏功能、激素分泌等重要作用。许多疾病，如癫痫、帕金森病、精神分裂症等，都与多巴胺浓度异常有关。多巴胺还与人的情绪、情欲等有关，它是传递开心与兴奋的分子，人体内多巴胺的正常质量浓度是0.2-0.4μg/mL。当多巴胺含量下降时，人们时常会感到疲劳，当多巴胺含量上升时，人体会感到兴奋。若是多巴胺含量一直增加或者处于一个高值时，人体会保持亢奋状态，易使人上瘾。因而多巴胺的研究检测对神经生理学、临床应用学、制药学等的研究具有重要的意义。

目前，多巴胺的检测方法主要有：高效液相色谱法、荧光光谱法、毛细管电泳法、紫外分光光度法等。传统测定方法所用仪器复杂、需要大量的样品试剂、需有专业的技术操作人员、检测时间久、费用较高、干扰较多缺点。而电化学检测方法具有对目标物有较高的识别能力，样品用量少、响应快，成本低、体积小，便于普及的优点，因此，选取合适的催化材料，制备研发简便、快速、精准、灵敏度高的电化学多巴胺传感器将在临床医学上有重大应用前景。

对于多巴胺的检测方法中，多依赖于多巴胺特异性识别的酶或抗体等生物活性物质制备生物传感器，除了价格昂贵之外，还有其他的不足，以酶为例，在储存和使用过程中环境的温度酸碱度等方面都对其生物活性有严重影响，这就会影响到其应用。选择非酶的、价格便宜的对多巴胺具有较好催化活性的物质制备多巴胺电化学传感器具有重要意义。

发明内容

为了解决现有多巴胺检测技术中存在的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种具有良好灵敏度和稳定性的基于磺化石墨烯负载钯的多巴胺传感器。

本发明的另一目的在于提供上述基于磺化石墨烯负载钯的多巴胺传感器的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述基于磺化石墨烯负载钯的多巴胺传感器在多巴胺检测中的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种基于磺化石墨烯负载钯的多巴胺传感器，由参比电极、对电极及修饰后的工作电极组成，所述修饰后的工作电极由工作电极及固化在工作电极表面的物质识别膜组成，其中，所述物质识别膜主要由磺化石墨烯负载钯复合材料(Pd-SGN)和全氟磺酸树脂(Nafion)制备而成；

所述磺化石墨烯负载钯复合材料通过以下方法制备而成：

a)将石墨烯分散于水中，获得石墨烯分散液；采用对氨基苯磺酸重氮盐对分散液中石墨烯进行磺化处理，获得磺化石墨烯；

b)在水中，将磺化石墨烯与柠檬酸钠混合，于80～110℃反应，调节溶液的pH至中性，离心，洗涤，干燥，获得全还原磺化石墨烯；

c)将全还原磺化石墨烯分散于水中，获得全还原磺化石墨烯分散液；将含钯化合物与柠檬酸钠混合于水中，搅拌，获得含钯溶液；将全还原磺化石墨烯分散液滴加入含钯溶液中，充分搅拌，获得混合液；所述含钯化合物为氯钯酸或氯化钯；

d)将混合液与还原剂混合，冰浴条件下搅拌反应，静置，调节溶液pH至1.7-2.3，继续搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，获得磺化石墨烯负载钯复合材料。