[发明专利]一种基于钴胺素/铁氰化钾复合膜传感器的制备方法及其应用

说明书

本发明公开一种基于钴胺素/铁氰化钾复合膜传感器的制备方法及其应用，包括以下步骤：S1：将预处理后玻碳电极作为工作电极、铂丝电极为辅助电极、Ag/AgCl电极为参比电极，利用循环伏安法，于0.1mol/L Hsubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;溶液中，在扫描电位范围为0～1.5V、扫描速度为100mV/s的条件下，活化扫描至循环伏安图形稳定；S2：取出S1处理后的玻碳电极，置于含有0.008～0.012mol/L铁氰化钾、6.0×10supgt;‑5/supgt;～1×10supgt;‑4/supgt;mol/L钴胺素、0.04～0.06mol/L氯化钾的混合溶液中，静置2min，在扫描电位范围为0～1.1V、扫描速度为50mV/s的条件下，循环伏安扫描15圈，即得。本发明首次利用铁氰化钾与钴胺素联合修饰传感器，钴胺素中的Cosupgt;3+/supgt;与铁氰化钾中的CNsupgt;‑/supgt;配位体自组装成金属有机框架结构，提高了复合膜的比表面积，实现对L‑半胱氨酸的特异性识别、快速检测。

技术领域

本发明属于复合膜传感器合成领域，还涉及L-半胱氨酸检测领域，具体涉及一种基于钴胺素/铁氰化钾复合膜传感器的制备方法及其应用。

背景技术

L-半胱氨酸(L-Cys)是一种生物体内常见的氨基酸，其末端含有巯基(-S H)，是脂肪族的极性α-氨基酸，存在于许多蛋白质、谷胱甘肽中，对许多必需的生物化学物质如辅酶A、肝素、生物素、类脂酸和谷胱甘肽的代谢起着关键作用。L-半胱氨酸作为含硫氨基酸在生物细胞代谢和稳态系统中也发挥着重要作用，不仅为细胞活动过程起着重要作用之外，而且参与人类中的重要生物生理功能。因此，L-半胱氨酸也是生物体许多疾病的重要标志物，而高半胱氨酸血症、类风湿性关节炎、尿毒症、阿尔茨海默氏病等慢性疾病以及不良妊娠等问题常常与而人体中L-Cys浓度如果发生偏差有关。L-半胱氨酸也是一种氨基酸类解毒药，参与细胞的还原过程和肝脏内的磷脂代谢，有保护肝细胞不受损害，促进肝脏功能恢复和旺盛的药理效应，主要用于丙烯腈中毒、芳香族酸中毒、放射性药物中毒、重金属中毒、锑剂中毒等，亦可用于肝炎、中毒性肝炎、血清病等，并能预防肝坏死，还可用于支气管炎的治疗，尤其是作为化痰药使用。此外，L-半胱氨酸在皮肤角蛋白生成中维持巯基酶的活性，还具有溶解角质的作用，被广泛用于美容水、防晒霜、治疗皮肤病的药物、烫发液等。L-半胱氨酸还可以用于面包料中，以促进谷朊形成及促进发酵、出模、防止老化等；用于天然果汁中，以防止维生素C氧化和防止果汁变成褐色。

鉴于L-半胱氨酸在细胞代谢、疾病治疗等方面的重要作用，对于L-半胱氨酸识别与测定已成为生化检测领域研究热点之一。目前，L-半胱氨酸的测定方法多为色谱法、分光光度法等，但这些方法常常操作复杂，检测周期长，仪器设备庞大贵重，使用成本较高，不便于检测。因此，能够提供一种检测成本低且高灵敏度的L-半胱氨酸的快速检测方法对于食品药品质量安全及用药指导具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于钴胺素/铁氰化钾复合膜传感器的制备方法，并应用于简便、快速、精确检测L-半胱氨酸。本方法通过电化学技术制备钴胺素/铁氰化钾复合膜传感器，再以该传感器为工作电极的三电极体系对L-半胱氨酸进行循环伏安测定。由于复合膜中钴胺素是一种含有三价钴的多环系化合物，其分子结构上的四个还原的吡咯环连在一起变成为一个咕啉大环。它是唯一含金属元素的维生素，其独特的分子结构能够有效地提升电极对电活性物质的响应水平，提高检测的灵敏度。同时，铁氰化钾的加入也对 L-半胱氨酸的电化学氧化具有一定的催化作用。

本发明的技术方案概述如下：

一种基于钴胺素/铁氰化钾复合膜传感器的制备方法，包括以下步骤：

S1：将预处理后玻碳电极作为工作电极、铂丝电极为辅助电极、Ag/AgCl 电极为参比电极，利用循环伏安法，于0.1mol/L H₂SO₄溶液中，在扫描电位范围为0～1.5V、扫描速度为100mV/s的条件下，活化扫描至循环伏安图形稳定；