[发明专利]一种高灵敏聚离子选择性电极及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及传感器，具体地说是一种高灵敏聚离子选择性电极及其测试方法。

背景技术

聚合物液膜聚离子选择性电极是一种成本低廉、操作简单的多电荷离子电位传感器。该类传感器包括聚阳离子选择性电极和聚阴离子选择性电极，其中聚阳离子选择性电极敏感膜的活性位点为阳离子交换剂(硼酸盐衍生物或二壬基萘磺酸或其盐)，聚阴离子选择性电极敏感膜的活性位点为阴离子交换剂(季铵盐类有机物)。聚离子选择性电极的工作原理为：测试液中有聚离子存在时，聚离子会与敏感膜中的离子交换剂形成离子对，进而被萃取到敏感膜中。与此同时，聚离子会从样品溶液体相向样品溶液-敏感膜界面处传输，形成水相内向离子流；被萃取到膜内的聚离子会从界面处进一步向膜体相传输，形成膜相内向离子流。当这两个离子流流量相等时，会出现一个稳态电位值。该电位值与无主离子存在时的基线电位之差即为电位信号，该电位信号与主离子浓度正相关。

作为传感器的核心因素之一，聚离子电极的灵敏度受到了广泛关注。旋转圆盘电极法的引入虽可有效提高聚离子电极的灵敏度，但是旋转圆盘电极装置复杂昂贵，且带来了更大的电位噪音。

聚离子电极的可逆性是阻碍该类电极发展的重要问题。一般认为，聚离子电极在测试前不能与主离子接触，因为根据能斯特方程式，被多电荷主离子占据的膜不能产生可用的电位分析信号。因此，一旦电极被用于主离子测定后，膜中的主离子残留就使得该电极不能再得到与第一次测定时类似的响应信号。尽管基于电流控制的聚离子脉冲电极实现了聚离子传感器的重复使用，但是脉冲电极的灵敏度不及传统电极，故难以取代传统的零电流聚离子选择性电极。总之，发展一种既有较高的灵敏度又有优异的可逆性的聚离子选择性电极，对聚离子的高效准确低成本测定意义重大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高灵敏聚离子选择性电极及其测试方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高灵敏聚离子选择性电极，电极底部黏附聚合物敏感膜：

活化：将黏附于电极底部的敏感膜放入含有浓度为10μg/mL-1000μg/mL的聚阳离子或聚阴离子的0.12M NaCl水溶液中，10-30℃下作用4-24h；

激活：将活化后电极浸泡于0.5-10mL 0.12M NaCl水溶液中，浸泡10min-100min，即为聚阳离子或聚阴离子聚离子选择性电极。

测试方法：向聚阳离子或聚阴离子聚离子选择性电极所用的0.12MNaCl激活液中在搅拌条件下每隔3s-300s加入0.01μg/mL-10μg/mL主离子，测定选择性电极聚合物敏感膜上的电位变化，根据电位变化信号通过标准工作曲线测得待测离子浓度。

高灵敏聚离子选择性电极，电极底部黏附聚合物敏感膜：

活化：将黏附于电极底部的敏感膜放入含有浓度为10μg/mL-1000μg/mL的聚阳离子的0.12M NaCl水溶液中，10-30℃下作用4-24h；

激活：将活化后电极浸泡于0.5-10mL含有聚阴离子的0.12M NaCl中，浸泡10min-100min，即为滴定测定聚阴离子的聚阳离子选择性电极。

测试方法：向滴定测定聚阴离子的聚阳离子选择性电极所用的含有聚阴离子的0.12M NaCl激活液中在搅拌条件下每隔3s-300s加入0.01μg/mL-10μg/mL聚阳离子，至电位稳定，记录该过程中选择性电极聚合物敏感膜上的电位变化，根据滴定电位曲线测定待测聚阴离子浓度。

高灵敏聚离子选择性电极，电极底部黏附聚合物敏感膜：

活化：将黏附于电极底部的敏感膜放入含有浓度为10μg/mL-1000μg/mL的聚离子的0.12M NaCl水溶液中，10-30℃下作用4-24h；

激活：将活化后电极浸泡于0.5-10mL含有酶的0.12M NaCl中，浸泡10min-100min，即为测定与聚离子作用的酶的聚离子选择性电极。

测试方法：向测定与聚离子作用的酶的聚离子选择性电极所用的含有酶的0.12M NaCl激活液中在搅拌条件下每隔3s-300s加入与激活时NaCl溶液中酶作用的聚离子，测定选择性电极聚合物敏感膜上的电位变化，根据电位变化指示酶活性。