[发明专利]一种基于复合膜修饰电极的L-酪氨酸和多巴胺同时检测方法及传感器

说明书

本发明公开了一种基于复合膜修饰电极的L‑酪氨酸(L‑Tyr)和多巴胺(DA)同时检测方法，所述方法包括制备3D‑PtCu/CNDs/GQDs复合材料、制备3D‑PtCu/CNDs/GQDs/GCE复合膜修饰电极、L‑酪氨酸和多巴胺同时检测等步骤。结果表明该修饰电极对L‑Tyr和DA具有较好的可分辨的电化学响应，可用于实际样品中L‑Tyr和DA的测定，其检测下限分别达到6.4×10^‑8mol/L(S/N＝3)，7.2×10^‑8mol/L(S/N＝3)，说明该修饰电极在生物分析检测领域有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于化学/生物传感技术领域，具体涉及一种基于复合膜修饰电极的L-酪氨酸和多巴胺同时检测方法及传感器。

背景技术

多巴胺(DA)和L-酪氨酸(L-Tyr)都属于神经递质，其中大脑中多巴胺对目标导向行为很重要，影响人类的情绪和行为。多巴胺还在大脑中传递兴奋和开心的感觉，上瘾也与之有关。因此多巴胺在人体代谢、心血管、中枢神经、肾脏和激素系统的功能中发挥着重要作用。缺乏多巴胺将会导致多种疾病，如精神分裂症、亨廷顿氏病和帕金森综合症等。而酪氨酸是多巴胺的前体，是蛋白质的组成部分，酪氨酸的代谢异常会引起酪氨酸血症、佝偻病、染色体隐性疾病等。此外，人及动物体内酪氨酸被酪氨酸酶氧化可产生黑色素，所以酪氨酸的含量与人体的白化病、褐黄病及动物的营养与毛色有关。因此，快速灵敏的测定DA和L-Tyr对研究相关疾病的病理和临床诊断具有重要意义。

目前前国内外用于检测DA和L-Tyr的方法主要有分光光度法、离子交换色谱法、高效液相色谱法、液相色谱-质谱联用、毛细管电泳、荧光光谱法，但是这些方法因仪器设备笨重，价格昂贵，操作繁琐，而电化学传感器检测L-Tyr具有操作简单、成本低廉、选择性好、灵敏度高等优点，其中通过电化学检测多巴胺和酪氨酸已引起研究者的广泛关注，其中用电化学的方法可用于同时检测酪氨酸和多巴胺的方法也存在，如Bhakta等制备了铁纳米粒子/碳纳米管复合材料修饰玻碳电极用于检测多巴胺、抗坏血酸和酪氨酸同时存在下的尿酸，采用循环伏安法检测的结果显示这四种物质的氧化峰明显分开，互不干扰。而Tian等采用化学气相沉积的方法在钽电极上修饰了石墨烯纳米墙(graphene/Ta)。该复合电极具有较大的比表面积、高导电性和大量的催化活性位点，可用于同时检测多巴胺(DA)、尿酸(UA)、L-酪氨酸(Tyr)和利尿剂氢氯噻嗪(HCTZ)，在pH为7.0的缓冲溶液中，DA的氧化峰值电位为0.124V，UA为0.256V，Tyr为0.536V，HCTZ为0.708V，因此，该传感电极可同时用于DA、UA、Tyr、HCTZ的定量检测。Kemmegne-Mbouguen等运用天然粘土和无金属卟啉修饰碳糊电极(TCPP–Sa/CPE)用于同时检测多巴胺(DA)、对乙酰氨基酚(AC)和酪氨酸(Tyr)，TCPP-Sa/CPE具有线性范围宽，灵敏度高，选择性好的优点，对DA、AC、Tyr的检测限分别为0.1μM、0.2μM、0.7μM。因此，为了更好地同时检测L-Tyr和DA，研发一种简便、快速、高灵敏度的方法刻不容缓。

碳纳米点(CNDs)和石墨烯量子点(GQDs)是新型零维碳纳米材料，其尺寸大小在10nm以下，由于量子限域和边缘效应，他们具有高稳定性、生物相容性，体积小，分子量小和毒性低，热/化学稳定性好等特点，是构建电化学传感器的理想材料，现已引起广泛学者的兴趣。Sheng等制备了一种基于碳纳米点(CNDs)和壳聚糖的新型复合膜，并将其作为固定化基质固定血红蛋白(Hb)，将Hb-CNDs壳聚糖复合材料修饰在玻碳电极表面，用于检测过氧化氢，其检测下限为0.27μM。Razmi等因石墨烯量子点(GQD)具有很好的生物相容性，引入GQDs作为酶固定剂，将葡萄糖氧化酶(GOx)固定在GQD修饰的碳陶瓷电极(CCE)上用于葡萄糖的检测，其检测范围为5～1270mM。