[发明专利]工作电极及制备方法和基于工作电极的传感器及检测方法

说明书

本发明公开了一种工作电极及制备方法和基于工作电极的传感器及检测方法，涉及毒品检测技术领域。本发明包括一种工作电极，选取碳纳米角/壳聚糖负载铂纳米颗粒修饰玻碳电极作为工作电极，利用差分脉冲伏安法对缓冲溶液中吗啡和MDMA类毒品的进行同时测定。经验证，此方法检测灵敏度高，线性范围宽，稳定性好，抗干扰能力强，检出限低至1.0×10^‑10mol/L，且电极制备工艺简单可靠，缓冲溶液制备简单，检测周期短，适用于现场快速检测。

技术领域

本发明涉及毒品检测技术领域，具体涉及一种用于同时检测人体尿液中的吗啡和MDMA的工作电极以及检测方法。

背景技术

吗啡是罂粟种子中天然存在的生物碱，作为一种有效镇痛药，长期以来用于治疗严重疼痛。尤其在手术后，可用于减轻患者在麻醉药失效后引发的剧烈疼痛。但是，长期或过量服用吗啡，会造成人体的抗药性增加、产生药物依赖、促进乳腺肿瘤生长和与之伴随的恶心、便秘、呼吸因难等副作用，严重者可能致命。

MDMA(3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺，分子式C₁₁H₁₅NO₂)是摇头丸中最常见的活性成分。1912年，默克公司最先合成了它。其和MDA(3,4-亚甲二氧基苯丙胺)常被作为兴奋剂或致幻剂等娱乐性药物使用，能影响人的视觉感知或认知过程，使人产生欣快和精神兴奋效应。最新的调查表明，几乎90％吸食大麻者(年龄在15-64岁之间)也使用MDMA，这使得MDMA成为最广泛的消费药物。

吗啡和MDMA类毒品的检测，可通过检测吸食大麻类毒品人群的血液、尿液等，判断是否吸食毒品。非法药物的广泛使用使得更多的研究人员加大了努力，已经开发了许多分析方法来单独测定这二种化合物。但在不进一步处理的情况下，同时对这两种化合物作定性、定量分析存在较大难度。近年来，随着吸毒、贩毒人数的增多，公安部门需要对可疑毒品进行现场快速筛查和鉴定，对毒品检测技术和方法提出了新的需求。

常见的分析技术有气相色谱法，液相色谱法，毛细管电泳法，紫-可见分光光度法，漫反射近红外光谱法和基于表面等离共振法等。这些技术通常具有一些缺点，如需对待测样品进行预处理、耗时长、灵敏度低、操作成本高等。

与这些仪器方法相比，电化学伏安法传感技术由于操作简单，实验周期短，选择性强等优点，已被广泛用于鸦片生物碱的单独测定。在具体的实验过程中，使用裸电极检测这些化合物存在许多局限性，如灵敏度低，重现性低，电子转移速率慢，测定过程中随时间的增加，电极在缓冲溶液中的稳定性降低以及电子转移速率低的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够利用电化学检测同时检测吗啡和MDMA的工作电极，本发明的目的之二在于提供前述工作电极的制备方法，本发明的目的之三在于提供一种利用前述工作电极的电化学传感器，本发明的目的之四在于提供一种利用前述工作电极同时检测尿液中吗啡和MDMA的方法；已解决现有检测方法中为避免生物检材中干扰物影响检测结果，需要对样品进行大量的预处理工作，检测周期长，无法完成现场快速检测的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种工作电极，包括玻碳电极，所述玻碳电极的工作端包覆有由碳纳米角/壳聚糖复合材料形成的第一功能层，所述第一功能层外通过电沉积包覆有铂纳米粒沉积的第二功能层。

作为优选的，在所述第一功能层中，所述碳纳米角与所述壳聚糖均匀混合分布。

一种前述工作电极的制备方法，包括以下步骤：

a.将碳纳米角与壳聚糖制备成纳米颗粒分散悬液，并将所述悬液涂覆在所述玻碳电极工作端，制成碳纳米角/壳聚糖修饰电极；

b.利用电沉积将铂纳米粒子聚合在所述碳纳米角/壳聚糖修饰电极上，制成工作电极，所述电沉积的混合电沉积液采用带有铂离子的电解液。