[发明专利]一种检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测细胞内嘌呤碱基的复合修饰电极的制备方法。

背景技术

单壁碳纳米角(SWNHs)的直径为2～5nm，长度为40～50nm，其形态类似于截短后的单壁碳纳米管，但其一端具有独特的锥形结构。单壁碳纳米角由于管间具有巨大的范德华力，易自聚集在一起，形成一级聚集。碳纳米角就是由上千根单壁碳纳米角聚集而成的80～100nm左右的“大丽花”状聚集体。单壁碳纳米角大的比表面积和多孔性使得其对有机物有很好的亲和性，同时使其成为潜在的储氢和甲烷的材料并被用于药物输送系统。较好的溶解性是碳纳米角在生命科学领域应用的前提条件。最近的一些研究证实功能化的单壁碳纳米角可以提高其在有机溶剂及水中的溶解性。由于单壁碳纳米角是由碳纳米管在结构上聚合得到的，可以相信它能在与碳纳米管类似的领域得到应用。与单壁碳纳米管(SWNTs)相似，用电活性物质化学衍生单壁碳纳米角可以获得有利于电子传递和光电应用等系统。拉曼色谱显示单壁碳纳米角比单壁碳纳米管有更多的缺陷。对单壁碳纳米角而言，无序诱导的D能带和石墨型的G能带在强度上相似。在碳纳米管的反应中，氨基基团可以连接到其末端。单壁碳纳米角可以发生类似的反应，甚至有更高的活性。而缺陷的存在也有利于发生氧化反应，生成梭基，使得后继的反应很容易进行。

嘌呤核苷酸在细胞的代谢过程中会产生不同的嘌呤碱基，例如鸟嘌呤、腺嘌呤、黄嘌呤及次黄嘌呤等。正常细胞的代谢过程中嘌呤水平是稳定的，但是当细胞出现异常代谢时就会出现嘌呤水平的异常变化。因此，通过监测细胞的嘌呤水平可以反映细胞的生理状态，进而用于药物的活性筛选。目前，细胞内嘌呤的检测方法主要有气相色谱法、高效液相色谱法、毛细管电泳法和离子对色谱法等，然而，大多数方法存在样品前处理繁琐和分析时间过长等缺点，因而很难反映嘌呤的真实变化。电化学分析作为一种简单、方便、快速、廉价的分析方法，将大大缩短嘌呤的检测时间和降低检测成本。自从鞠熀先等提出完整细胞的伏安信号来源于细胞内鸟嘌呤快速通过细胞膜后在电极表面发生的氧化反应。武冬梅教授课题组进一步研究了细胞的电化学响应机理，发现完整细胞的电化学信号(0.7V)来源于细胞外分泌物中鸟嘌呤和黄嘌呤的氧化反应，并且黄嘌呤的信号占主要地位(Anal.Biochem.，2009，394，229和Talanta，2009，78，602)，并于2012年，检测到了细胞的两个电化学信号(0.7V和1.1V)，发现其分别归属于鸟嘌呤/黄嘌呤和次黄嘌呤/腺嘌呤的氧化反应(Analyst，2012，137，3230)，发现采用双信号法，以嘌呤为生物标记物评价细胞的生理状态，并以此建立了抗癌药物和雌激素活性的电化学方法。然而，由于电极的敏感性限制，对细胞电信号的检测还不够灵敏。碳纳米材料作为一种新兴的材料，引起了人们的广泛的兴趣。将碳纳米材料引入生物传感器中，大大提高了生物传感器的灵敏度和重现性，与碳纳米材料结合的生物传感器已成为新一代电化学生物传感器的研究热点。与其它碳纳米材料相比，单壁碳纳米角具有更加高度的多孔性、更大的比表面积以及具有大量的含氧基团暴露在尖端的优点，使其成为更优的嘌呤检测电化学传感器制备材料。

虽然纳米材料的出现推动了电化学传感器的发展，纳米修饰电极的构建，提高了电极的敏感性，大幅度降低了电化学系统对细胞的检测下限。尤其是人们通过各种材料构建了石墨烯、碳纳米管/离子液体等修饰电极，检测细胞中的嘌呤含量，但是这些电极虽然检测嘌呤标准品效果较好，对细胞质样品的检测却并不理想，检测限高，并且需要样品量大。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前的电极虽然检测嘌呤标准品效果较好，对细胞质样品的检测却并不理想，检测限高，并且需要样品量大的技术问题，而提供一种检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极的制备方法。

一种检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极的制备方法，具体是按以下步骤进行：

一、酸化碳纳米角：将碳纳米角与浓硝酸均匀混合，在温度为110℃～130℃的条件下回流3h～4h，得到酸化的碳纳米角；步骤一所述的碳纳米角的质量与浓硝酸的体积比为1mg:(3mL～5mL)；