[发明专利]一种检测3-硝基丙酸的电化学方法

说明书

本发明公开了一种检测3‑硝基丙酸的电化学方法：(1)电极预处理；(2)基于NaOH蚀刻玻碳电极乙酰胆碱酯酶生物传感器的构建；(3)标准溶液的配制；(4)标准曲线的绘制；乙酰胆碱酯酶活性的抑制率与3‑硝基丙酸浓度的对数在一定范围内呈良好线性关系，线性方程为y＝20.235x+33.262，在实际检测样品3‑硝基丙酸中，将上述3‑硝基丙酸标准溶液替换成待测样对工作电极上的乙酰胆碱酯酶进行抑制，在氯化乙酰硫代胆碱溶液中测得0.544V的氧化峰电流值计算出抑制率，通过线性方程计算出待测样品所对应的3‑NPA浓度值，即得。本发明的方法首次实现了3‑硝基丙酸的电化学测定，该方法操作简单、灵敏度高、稳定性好、检测快速、成本低。

技术领域

本发明属于电化学检测方法技术领域，具体涉及的是一种基于NaOH蚀刻玻碳电极的乙酰胆碱酯酶生物传感器检测甘蔗中3-硝基丙酸的电化学方法。

背景技术

3-硝基丙酸(3-NPA)，一种由霉变甘蔗中菱孢霉菌代谢产出的神经毒素，化学性质稳定且毒性强，可引起中枢神经系统损害，严重干扰细胞内酶的代谢。当人误食后，易出现呕吐、眩晕、抽搐等急性中毒症状，严重者可导致死亡。为此，建立简单、准确、灵敏的3-NPA分析方法，对甘蔗的加工、运输保存及中毒事件的处理具有重要意义。

3-NPA的测定方法主要有薄层色谱法、液相色谱法、气相色谱法、气相色谱-质谱法、液相色谱-质谱法及离子色谱法等。但这些方法均有样品前处理繁琐、使用毒性大的有机试剂、仪器运行成本高、分析时间长等缺点。由于3-NPA是没有电化学活性的物质，不可直接采用电化学法对其进行检测，目前未见有关于检测3-NPA电化学方法的报道。

NaOH蚀刻玻碳电极是通过电极在碱性溶液中活化，使得玻碳电极表面形成羧基、醌型分子、羰基等官能团层。同时，经NaOH蚀刻玻碳电极后，电极表面会形成许多不规则的微球状物质，表面粗糙程度发生改变，使得电极的有效表面积增大，提高电子的传递性能，为传感器的组装提供更多的结合位点。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提出了一种基于NaOH蚀刻玻碳电极的乙酰胆碱酯酶生物传感器检测甘蔗中3-NPA的电化学方法，与其他方法相比，本发明方法具有电极制备简单、灵敏度高、线性范围宽等优点。

本发明提供一种基于NaOH蚀刻玻碳电极的乙酰胆碱酯酶生物传感器检测甘蔗中3-NPA的电化学方法，该方法采用经NaOH蚀刻的玻碳电极为基底，利用电极表面积大、活性位点多及导电性优等特点，为乙酰胆碱酯酶提供一个良好的结合界面，构建了一种基于NaOH蚀刻玻碳电极的乙酰胆碱酯酶生物传感器。在进行电化学测定时，乙酰胆碱酯酶(AChE)可以催化氯化乙酰硫代胆碱(ATCl)水解，生成具有电活性的硫代胆碱，产生电化学信号。再利用3-NPA对乙酰胆碱酯酶的抑制作用，使得硫代胆碱的产量减少，氧化电流相应降低，进而通过电流的变化建立起酶活性的抑制率与3-NPA浓度的对数之间的定量关系，实现了对3-NPA快速、灵敏的检测。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种检测3-硝基丙酸的电化学方法，包含如下操作步骤：

(1)电极预处理：将直径为3mm的玻碳电极(GCE)用氧化铝抛光成镜面，依次用HNO₃、乙醇和超纯水超声清洗，置于空气中自然干燥后备用；