單壁碳納米管修飾電極的抗污染性能研究及其用于五羥色胺檢測

1 引 言

五羥色胺（5Hydroxytryptamine， 5HT）是大腦主要神經遞質之一，與人體很多生理病理活動密切相關，發展高靈敏、快捷的五羥色胺檢測方法意義重大。采用電化學方法進行檢測時，5HT及其氧化活性產物在各種不同材料的電極表面，包括貴金屬電極＼[1＼]、玻碳電極＼[2＼]、碳纖維微電極＼[3＼]以及硼摻雜金剛石電極＼[4＼]等， 均存在不同程度的吸附作用，導致電極表面形成絕緣膜，檢測靈敏度降低。為滿足復雜生理環境中痕量生物分子的檢測需要，微電極的靈敏度和抗污染性亟待進一步提高。

通常采用一些物理、化學方法對電極表面進行活化處理。物理方法如機械打磨拋光＼[5＼]、激光燒蝕＼[6＼]、火焰刻蝕＼[7＼]等，苛刻的處理條件易改變電極微結構和表面化學作用，使電極重現性變差。化學方法則一般通過構建化學修飾電極＼[8＼]改變反應電位和速率。碳納米管由于其獨特的電子＼[9＼]和機械＼[10＼]性能，作為電極修飾材料時能促進電子傳遞，其電催化功能得到了深入研究＼[11～13＼]。近年有文獻報道，采用碳納米管修飾電極能減輕NADH＼[14＼]、苯酚＼[15＼]和5HT ＼[16＼]及其氧化產物所造成的電極污染，通過快速循環伏安法檢測5HT能在一定程度上減輕電極污染＼[16＼]，但污染問題仍不能忽略。

本研究以單壁碳納米管（Singlewalled carbon nanotubes， SWNTs）修飾的碳纖維微電極（Carbon fiber microelectrode， CFME）為檢測器構建芯片毛細管電泳系統，采用循環伏安法、差分脈沖伏安法及計時安培法研究了5HT在修飾電極上的電化學行為。實驗結果表明，采用安培法對5HT進行檢測時，SWNTs具有更顯著降低電極污染的效果，隨著檢測次數的增加，峰電流衰減進一步變小，不影響電極的實際應用，且修飾電極對5HT的檢測靈敏度提高。據此建立5HT電化學測定的新方法，應用于大鼠血漿中神經遞質5HT測定，結果可靠。