修飾碳纖維簇微盤電極在毛細管電泳中的應用

楚朝暉+孫雪梅

摘 要：碳纖維簇微盤電極自誕生之日起得到了深入的研究和較為廣泛的應用，出現了各種修飾改性。本文對近年來修飾碳纖維簇微盤電極在毛細管電泳中的應用研究進行了復習，對相關工作進行了簡單的介紹分析。

關鍵詞：碳纖維簇微盤電極 區帶毛細管電泳 化學修飾電極 β2-腎上腺素受體激動劑

中圖分類號：O657.8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）08（b）-0182-02

毛細管電泳是一種具有耗樣少、效率高等優點的分離方法，在各領域得到了廣泛的應用[1-2]。碳纖維電極最初是在20世紀70年代末由Gonon和他的同事們發明的[3]。他們的碳纖維電極基本制作方法如下：將碳纖維通過錐形尖端穿入拉制的玻璃管，用聚酯樹脂和石墨混合粉末壓到尖端，固定好，將導線壓入樹脂，干燥24h以上。碳纖維在使用之前被切割成0.5mm的長度。碳纖維簇微盤電極是一種電化學檢測法較為常用的微電極[4-5]，但是由于其具有較強的吸附性而不耐用，因而對其進行修飾改進既可以延長單個電極的使用壽命，也可以提高毛細管電泳電化學檢測法的檢測性能。目前，在毛細管電泳領域內，對于碳纖維簇微盤電極的改進主要集中在表面修飾上用以提高靈敏度[6]。本文按照修飾物不同對近年來修飾碳纖維簇微盤電極應用于毛細管電泳中的部分成果進行了簡單的分類介紹。

1 修飾氧化石墨烯

Wang[7]等人制作了一種電化學還原氧化石墨烯修飾碳纖維簇微盤電極，基本制作方法如下：首先在電極表面滴涂濃度為0.5 mg/mL氧化石墨烯水分散體系，然后在-0.9 V的電壓下于pH=4.1的磷酸鹽緩沖溶液中進行電化學還原250 s。以該電極為工作電極建立了區帶毛細管電泳電化學檢測法檢測單個HepG2細胞中的谷胱甘肽，濃度檢測限為1.0×10-6 mol/L（S/N=3），其靈敏度比裸電極提高了五倍。該電極與谷胱甘肽檢測中常用的金汞齊電極相比，性能相當，環境友好性更好（無汞）。此外，該電極易于制作，靈敏度高，可以適應細胞樣品中的復雜組分環境，在單細胞檢測方面潛力很大。

2 修飾納米粒子

Wang[8]的課題組通過電沉積法制作了一種鈀納米粒子修飾的碳纖維簇微盤電極，用于檢測大鼠嗜鉻細胞瘤細胞中的多巴胺的毛細管電泳電化學檢測法。該方法所得到的線性范圍為2.0×10-7 mol/L～2.0×10-6 mol/L（相關系數為0.9979）和2.0×10-6 mol/L～1.0×10-4 mol/L（相關系數為0.9990），檢測限為1.0×10-7 mol/L（S/N=3）。該電極與裸碳纖維簇微盤電極相比，具有增強的電極有效表面，對多巴胺具有更高的電催化活性，可以用于替代傳統的碳纖維簇微盤電極。

Wang[9]及其同事通過電沉積法制作了一種鉑納米粒子修飾的碳纖維簇微盤電極，基本制作方法如下：配制0.4 g/L的H2PtCl6與0.5 mol/L的H2SO4混合溶液，以碳纖維簇微盤電極為工作電極在-0.30V（vs. SCE）的恒電位下電沉積20 s。以該電極為工作電極建立了毛細管電泳電化學檢測法檢測單個HepG2細胞中的抗壞血酸，濃度檢測限為5.0×10-7 moL/L（S/N=3），其靈敏度比裸電極提高了四倍。由于電活性粒子在該電極表面的電子轉移速率較快，所以該方法的毛細管電泳峰峰型很好。

3 展望

近年來，碳纖維簇微盤電極的各項研究仍較多，主要研究方向集中在進行表面修飾用以提升電極的靈敏度上。然而，將碳纖維簇微盤電極應用于毛細管電泳領域中的研究少之又少，原因可能是因為裸電極的吸附性很強，耐用性較差。對碳纖維簇微盤電極進行表面修飾既可以延長使用壽命，也可以提高靈敏度。但可惜的是，在毛細管電泳領域內修飾碳纖維簇微盤電極的應用極其少。這未嘗不是毛細管電泳電化學檢測的一個有前景的研究方向。

參考文獻

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