咖啡酸修饰单层石墨烯平面电极对烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的选择性检测

崔一鸣 何丹宇 李 开 路丽琴 罗红霞

(中国人民大学化学系， 北京 100872)

1 引 言

石墨烯因其独特的单原子厚度二维网状结构、高导电性、大比表面积、卓越的电化学性能，近年来引起了广泛的关注[1]。与其它材料相比，石墨烯具有高检测面积、低背景电流、在大部分电解质溶液中表现为化学惰性、良好的生物化学性质、高迁移率等特点，广泛应用于电化学传感领域[2]。然而，基于石墨烯的电极材料多由还原氧化石墨烯制得[3]。化学气相沉积(Chemical vapor deposition，CVD)法在诸多应用中，特别是制备大面积、单层和高质量石墨烯膜方面展现出巨大的潜能。CVD石墨烯表现出电化学窗口宽[4]、电子转移速率快、电化学催化能力强等特点[5]。单层CVD石墨烯已应用于电化学传感器中，因其具备的优良特性，使得相应传感器的灵敏度、检出限和选择性等方面性能都得到改善[6]。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide，NADH)在多种脱氢酶中作为辅酶，并且在生物体的细胞新陈代谢的过程中起着至关重要的作用，因此对NADH的检测引起了广泛关注。在细胞呼吸链中，NADH在氧化态(NAD+)和还原态(NADH)之间转换，并且在细胞呼吸、光合作用等过程中起着氢离子和电子载体的作用[7]。NADH在传统电极表面的直接电化学氧化需要很大的过电势[8]。过渡金属纳米颗粒[9,10]、金属络合物[11]、染料[12]、醌类化合物[13]及聚合物[11,14,15]等已成功地用作NADH氧化的媒介体。作为一种极有发展前景的材料，石墨烯已被广泛应用于电化学氧化NADH的研究中。在这些研究中，石墨烯常被用作媒介体的载体[16,17]。

谷胱甘肽(Glutathione，GSH)作为抗氧化剂，可与活性氧组分(如H2O2)及其它活性过氧化物反应，能帮助人体保持正常的免疫系统功能，并具有抗氧化作用和整合解毒作用。研究表明，氧化后GSH的再生需要NADH，NADH的补充有助于GSH恢复到其活性形式[18,19]。因此，GSH水平与人体细胞内NADH浓度有关。而叶酸(Folic acid，FA)是一种水溶性B族维生素，在细胞快速分裂和生长过程中具有重要的生物学意义[20]。女性在怀孕期间如果缺乏FA会导致多种病症，如婴儿脊柱、头骨甚至大脑的发育畸形。高同型半胱氨酸水平与许多健康问题有关。FA有助于维持低同型半胱氨酸水平。在此过程中，同型半胱氨酸被代谢为半胱氨酸，并可转化为GSH。将有害的同型半胱氨酸分解为有益的GSH，FA在此转化过程中起到了促进作用[21]。综上，开发一种可同时检测生物样本(如尿液或血样)中NADH、GSH和FA的方法具有重要意义。

有关同时检测NADH、GSH和FA的报道多基于电化学方法[21]。高效液相色谱法(High performance liquid chromatography，HPLC)[22]也可用于NADH的测定。然而HPLC需要严格控制温度，同时, HPLC设备的价格也远高于电化学工作站。HPLC法也需要保护和准备检测系统，有些HPLC技术还需要柱前衍生和荧光检测过程[23]。

本研究组曾采用CVD少层石墨烯的边缘制备了纳米级厚度石墨烯纳米线电极[24]，再将铜纳米颗粒沉积在石墨烯纳米线电极表面，构建了一种无酶葡萄糖感器[25]。另外，本研究组将CVD少层石墨烯转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)薄膜上，制备石墨烯平面电极(Graphene platform electrode，GPE)。在此基础上，将铁氰化钴修饰在GPE上，制备了H2O2传感器[26]。将纳米金颗粒修饰在GPE上， 制备了多巴胺(Dopamine，DA)传感器[27]; 将聚L-半胱氨酸修饰在GPE上，实现了DA和抗坏血酸(Ascorbic acid，AA)的同时检测[28]; 将金铂双纳米颗粒与L-半胱氨酸修饰在GPE上，应用于肾上腺素(Epinephrine，EP)的选择性检测[29]。在上述工作的基础上，本研究利用单层CVD石墨烯制备了GPE，并将咖啡酸(Caffeic acid，CFA)修饰在GPE表面，从而实现在GSH和FA共存的条件下检测NADH。据报道，许多酚类物质和抗氧化剂因能降低NADH氧化的过电势，并得到性能良好的修饰电极而被用于制备电化学传感器[30～32]。在本研究中，利用电化学沉积固定在石墨烯表面的CFA能够通过分子内的邻苯二酚结构单元促进NADH和石墨烯之间的电子转移，使NADH氧化的过电位明显降低。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

CHI660D 型电化学工作站(上海辰华仪器有限公司)，采用三电极系统：工作电极为 GPE 或 CFA-GPE，参比电极为 Ag/AgCl 电极，对电极为铂丝电极; PB-10 pH计(德国 Sartorius公司); 7401F扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)一体机(日本JEOL公司); Lab Ram HR Evolution拉曼(Raman)光谱仪 (日本HORIBA公司); Prestige 21傅立叶变换红外(FT-IR)光谱仪(日本 Shimadzu公司); Axis Ultra X-射线光电子能谱(XPS)仪(日本Kratos Analytical公司)。铜基底少层 CVD 石墨烯(深圳六碳科技有限公司); 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA, Aladdin公司); 咖啡酸、NADH-Na2、谷胱甘肽、叶酸(Sigma-Aldrich 公司)。支持电解质为0.1 mol/L的KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液(PBS)。所用试剂均为分析纯，实验用水为 Milli-Q超纯水(Millipore 公司纯水仪制备)。人体尿样来自于中国人民大学校医院。

2.2 实验方法

2.2.1 石墨烯电极的制备采用高分子支撑法，将生长在铜基底上的大面积高质量的单层石墨烯薄膜转移到PET上[33,34]。具体步骤如下：将1% (m/m)的PMMA苯甲醚溶液涂在铜基底CVD单层石墨烯上，120℃加热5 min。由于在制备铜基底石墨烯的过程中，石墨烯会生长在铜基底的两面，所以需要将另外一面生长的石墨烯擦掉。 随后将PMMA/石墨烯/Cu浸泡在1 mol/L FeCl3和0.1 mol/L HCl混合溶液中20 min，通过FeCl3的作用将铜基底刻蚀掉; 用超纯水清洗PMMA/石墨烯多次，并转移到PET基底上，室温条件下干燥。之后将得到的PMMA/石墨烯/PET浸泡在丙酮溶液中1 d，以除去附着在石墨烯表面的PMMA，随后在60℃的条件下烘烤4 h, 即得到以PET为基底的石墨烯薄膜。用绝缘胶带将石墨烯包裹，在一端露出0.3 cm × 0.3 cm的有效部分，另外一端的石墨烯用导电铜胶带包裹，作为与电极之间的链接，得到GPE。上述完整制备流程如图1所示。

2.2.2 CFA-GPE制备在石墨烯电极上修饰咖啡酸的方法与文献[35]报道类似。在修饰CFA之前，GPE需要在0.1 mol/L NaHCO3溶液中, 在-1.1～1.6 V之间循环扫描，以进行电化学活化，直至得到稳定的循环伏安(CV)图。以活化的GPE为工作电极，在含有1 mmol/L CFA的0.1 mol/L PBS(pH 4.0)中，以50 mV/s的扫速在-0.1～0.9 V范围内连续扫描15圈，将咖啡酸修饰到GPE上，即可得到CFA-GPE。将CFA-GPE在超纯水中清洗干净，并在空气中干燥， 备用。

图1 (A) 制备单层石墨烯平面电极的流程; (B)所用的三电极体系的示意图Fig.1 (A) Procedure for constructing monolayer graphene platform electrode (GPE); (B) Structural illustration of electrolytic cell used in this studyWorking electrode (WE): GPE; Counter electrode (CE): Pt wire; Reference electrode (RE): Ag/AgCl (3 mol/L KCl); CVD, Chemical vapor deposition; PMMA, polymethyl methacrylate

3 结果与讨论

3.1 CFA-GPE的表征

由图2A和2B中的扫描电镜(SEM)图可见，石墨烯在转移到PET上(得到GPE)之后，延续了其在铜基底上的平整性和连续性，说明石墨烯被成功转移到了PET基底上。对比图2B和图2C可见，聚CFA分子较均匀地覆盖在平整的GPE表面。经过电沉积，得到了CFA-GPE，伴随着石墨烯粗糙程度的增加，聚CFA能够很容易地被观察到。通过AFM图测量得到石墨烯的厚度约1.059 nm(图2D)，说明本研究所使用的石墨烯是单层的[36]。在石墨烯的拉曼光谱图上可以观察到2676 cm-1处的2D峰和1563 cm-1处的G峰，两个峰的强度之比I2D/IG≈2(图2E，黑色线)。此结果表明所使用的石墨烯为单层的[37]。另外，1327 cm-1处出现的小D峰表明石墨烯上缺陷较少[37]，表明所用的石墨烯质量很好。在CFA-GPE活化之后，D峰的强度增加，同时在1620 cm-1处出现了一个新的D峰(图2E，红色线)，而原始的石墨烯上未见此峰，这归因于在NaHCO3活化的过程中，石墨烯蜂窝状晶格的断裂和石墨烯面的边缘缺陷的形成[38]。同时, D和G峰的强度比(ID/IG)反映了O和C的含量比,ID/IG的增大表明在新的边缘平面缺陷上附着了一些含氧基团。

图2 (A)铜片上的石墨烯、(B) GPE和(C) CFA-GPE的SEM图; (D) 石墨烯在Si/SiO2基底上的AFM图; (E)石墨烯在Si/SiO2基底上的拉曼光谱图; (F) CFA-GPE的EDS谱图; (G) CFA-GPE的C 1s XPS谱图; (H) CFA-GPE的红外光谱Fig.2 (A-C) Scanning electron microscopy (SEM) images of graphene on Cu, PET and caffeic acid (CFA)-GPE; (D) Atomic force microscopy (AFM) image of graphene transferred on Si/SiO2; (E) Raman spectra of graphene on Si/SiO2; (F) Energy dispersive spectrum (EDS) of CFA-GPE; (G) X-ray photoelectron spectrum (XPS) pattern of C 1s of CFA-GPE; (H) Fourier transform-infrared (FT-IR) analysis of CFA-GPE

3.2 不同沉积圈数对CFA-GPE性能的影响

为了优化CFA在GPE上的沉积效果，考察了不同沉积圈数得到的CFA-GPE在含有0.1 mol/L NADH的PBS(pH=7.0)中的CV响应(图3A)。由图3B可见，在沉积圈数为5～15时，所得到的CFA-GPE在NADH溶液中扫描得到的峰电流随圈数的增加而增大。但沉积20圈时，峰电流反而下降。这可能是由于得到的CFA层过厚，过量的CFA覆盖了GPE，导致电极表面的电荷传输效率变低。而当沉积圈数过少时，催化位点及电极面积未达到最大。因此，选用15圈作为咖啡酸的沉积圈数。

图3 (A)不同沉积圈数得到的CFA-GPE在含有1 mmol/L NADH的PBS(pH=7.0)溶液中的循环伏安图; (B)不同沉积圈数得到的循环伏安图的峰电流密度与圈数的柱状统计图Fig.3 (A) Cyclic voltammograms (CVs) of CFA-GPE obtain after different deposition cycles in PBS (pH 7.0) containing 1 mmol/L NADH at scan rate of 50 mV/s; (B) Peak current density in PBS containing 1 mmol/L NADH vs cycle number of deposition

3.3 CFA-GPE电化学行为的研究

以[Fe(CN)6]3-/4-体系作为探针评价CFA-GPE的电化学性能。首先比较了初始GPE、活化后的GPE和CFA-GPE在含有0.1 mmol/L [Fe(CN)6]3-/4-的0.1 mol/L KCl溶液中的CV响应(图4A)。由不同电极体系得到的峰电流密度大小次序为：活化的GPE>初始GPE>CFA-GPE。3种电极体系在1 mol/L [Fe(CN)6]3-/4-中的电化学阻抗谱见图4B。 CFA-GPE的电子传递阻抗(Ret)比初始GPE和活化的GPE大得多，进一步表明CFA已成功固定在GPE上; 而活化的GPE的Ret低于初始GPE，可能是由于在活化过程中有很多活性基团吸附在了石墨烯上。电化学阻抗结果与CV结果一致。活化的GPE、初始GPE及CFA-GPE的Ret值分别约为232、578和2810 kΩ。

图4 (A) 不同电极在含有0.1 mmol/L [Fe(CN)6]3-的0.1 mol/L KCl溶液中的循环伏安图; (B) 未活化GPE (▲), 活化的GPE (●) 和 CFA-GPE (■)在含有1 mmol/L [Fe(CN)6]3-/4-的0.1 mol/L KCl溶液中的电化学阻抗谱图，频率范围为0.01～100 HzFig.4 (A) CVs of different electrodes in 0.1 mol/L KCl containing 0.1 mmol/L [Fe(CN)6]3- between -0.1 V and 0.6 V with scan rate of 50 mV/s; (B) Nyquist plot of pristine GPE (▲), activated GPE (●) and CFA-GPE (■) in 0.1 mol/L KCl containing 1 mmol/L [Fe(CN)6]3-/4- from 0.01-100 Hz

图5A为不同扫速下CFA-GPE在PBS(pH=7.0)中的CV图。随着扫速增加，氧化峰电流密度(jpa)和还原峰电流密度(jpc)均线性增大(图5B)，分别符合方程：jpa(μA/cm2)=0.00173v(mV/s) + 0.2860(R=0.9980)以及jpc(μA/cm2)=-0.00274(mV/s)-0.3067(R=0.9987)。因此， 此电化学过程是表面控制的过程,这也说明了CFA成功地沉积到GPE表面。另外，标准氧化还原电位(E0′)约为0.2 V， 且与扫速无关，表明电极在此过程中十分稳定。

图5 (A) CFA-GPE在0.1 mol/L PBS (pH=7.0)中不同扫速下的CV图; (B)在不同扫速下氧化峰和还原峰的峰电流密度与扫速的关系曲线; (C) CFA-GPE在pH分别为2.01、 3.0、 4.0 5.0、 6.0 7.0、 8.0和8.98的0.1 mol/L PBS中的CV曲线; (D) 标准电位和pH的关系曲线Fig.5 (A) CVs of CFA-GPE in 0.1 mol/L PBS (pH 7.0) at various scan rates; (B) Plot of anodic and cathodic peak current density (jpa and jpc) vs. scan rate; (C) CVs of CFA-GPE in 0.1 mol/L PBS at pH values of 2.01, 3.0, 4.0 5.0, 6.0 7.0, 8.0 and 8.98, scan rate is 50 mV/s; (D) Corresponding plot of the E0′ vs pH values

考察了pH 2.01～8.98范围内pH值对CFA-GPE的影响(图5C)。随着pH值增大，CFA-GPE的氧化峰和还原峰均负移,这可能是由于CFA修饰膜在电极表面氧化为相应的醌膜的过程中有质子参与[16]。标准电位E0′和pH值呈线性关系(图5D)，线性方程为E0′=-0.0512 pH + 0.569 (R=0.9975)。 此线性方程在pH 2.01～8.98范围内的斜率为51.2 mV/pH, 接近理论值59 mV/pH，说明CFA的氧化还原反应是质子与电子转移数相等的过程，与文献[33]报道一致。从图5C可见，当pH值增大时，CFA-GPE的电化学性能会变得越来越差，考虑到生物样品的原始pH值，后续实验选择在pH=7.0的PBS中进行。

3.4 NADH在CFA-GPE上的电化学响应

图6 (A) 未活化和活化的GPE在1 mmol/L NADH的PBS (pH=7.0)的溶液中的循环伏安图，扫速为50 mV/s; (B) CFA-GPE在PBS以及含有1 mmol/L NADH的PBS溶液中的循环伏安图; (C)在不同扫速下CFA-GPE在1mmol/L NADH PBS中的循环伏安图; (D)扫速和氧化峰电流的线性关系曲线Fig.6 (A) CVs of the pristine GPE and the activated GPE in PBS (pH 7.0) containing 1 mmol/L NADH at scan rate of 50 mV/s; (B) CVs of CFA-GPE in PBS in the absence or presence of 1 mmol/L NADH at scan rate of 50 mV/s; (C) CVs of PBS containing 1 mmol/L NADH at the CFA-GPE with different scan rates; (D) Plot of jpa vs square root of scan rate

采用CV法研究了NADH在CFA-GPE上的电化学响应。如图6A所示，0.1 mmol/L NADH(pH=7.0 PBS中)在初始GPE和活化后的GPE上未出现任何响应信号，说明裸GPE对NADH没有电催化活性。当工作电极为CFA-GPE时，在0.29和0.19 V出现一对氧化和再还原峰(图6B，红色线)。与空白PBS中的CV曲线(图6B，黑色线)相比，氧化峰和还原电流均明显增大。同样条件下, NADH在玻碳电极上的氧化峰出现在0.72 V[8]，即CAF-GPE使NADH的过电位减小了0.43 V。在NADH存在下CFA-GPE的氧化峰电流增大，可能是由于溶液中的NADH扩散到CFA-GPE表面，并将电化学氧化的CFA(CFAox)还原为原始还原态形式(CFAred)，同时NADH被氧化成其氧化态NAD+(图7)，由于消耗了 CFAox，使得CFA的氧化反应(反应1)加速向右进行。另一方面，CFA的还原峰在NADH存在时也增大，与相关报道不一致[21]，这可能是由于图7中反应(1)和反应(2)都是可逆反应，NADH同样可以加速CFA的还原反应。另外，单层石墨烯的独特结构在反应中也起到了重要作用。采用NAD+代替NADH进行实验，得到了同样结果，证实了以上推测的机理。综上， CFA-GPE对NADH的氧化具有很好的电催化活性。

图7 CFA作用下的NADH氧化还原机理Fig.7 Mechanisms of CFA-facilitated NADH oxidation

图6C为不同扫速下NADH在CFA-GPE上的CV曲线。在扫速20～500 mV/s范围内，NADH的氧化峰电流与扫速的平方根成正比(图6D)，线性方程为jpa(μA/cm2)=0.0425v1/2[(mV/s)1/2]-0.1069 (R= 0.9994)，表明NADH在此传感器上的电化学氧化过程受溶液中NADH扩散所控制。

3.5 CFA-GPE对NADH、 GSH和FA的同时检测

图8 (A)1.2 mmol/L NADH, 0.6 mmol/L GSH 和 0.8 mmol/L FA在GPE(红)和CFA/GPE(黑)上DPV的对比，脉冲幅度为0.05 V，脉冲宽度为0.05 s; (B) NADH (0.2、 0.4、 0.6、 0.8、 1.0和1.2 mmol/L), GSH (0.1、 0.2、 0.3、 0.4、 0.5和0.6 mmol/L) 和 FA (0.3、 0.4、 0.5、 0.6、 0.7和0.8 mmol/L) 在不同浓度时候在CFA-GPE上的DPV曲线，0.1 mol/L PBS (pH=7.0); (C～E) 从图(B)中得到的NADH、GSH、FA浓度和峰电流密度的线性关系Fig.8 (A)Differential pulse voltammetry (DPV) curves of 1.2 mmol/L NADH, 0.6 mmol/L GSH and 0.8 mmol/L FA on activated GPE (red) and CFA-GPE (black) with the pulse amplitude of 0.05 V, and the pulse width of 0.05 s; (B) DPV curves of different concentrations of NADH (0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2 mmol/L), GSH (0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6 mmol/L) and FA (0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8 mmol/L) at CFA-GPE in 0.1 mol/L PBS (pH 7.0); (C-E) Calibration plots of peak current density vs. concentration of NADH, GSH and FA, respectively. The pulse amplitude is 0.05 V, and the pulse width is 0.05 s

利用DPV法研究了NADH、GSH和FA在0.1 mol/L PBS(pH=7.0)溶液中的响应。由图8A可见，在活化的GPE上，3种组分的氧化峰均不明显，而在CFA-GPE上，3种组分的氧化峰明显增大且互不干扰测定。当NADH的浓度在0.2～1.2 mmol/L、GSH的浓度在0.1～0.6 mmol/L、FA的浓度在0.3～0.8 mmol/L范围内变化时，各自峰电流均随浓度的增加而增大(图8B)，且峰电流与浓度均呈线性关系(图8C～8E)。综上，NADH、GSH和FA在CFA-GPE上的电催化氧化是互相独立的，因此CFA-GPE可以实现对这3种物质的分别检测或同时检测。

3.6 NADH的线性范围和检出限

图9A为恒电位0.3 V时，NADH在CFA-GPE的计时电流曲线。在持续搅拌的条件下，每50 s向PBS(pH=7.0)溶液中加入NADH，得到的响应电流与NADH浓度在0.001～1200 μmol/L范围内呈线性关系(图9B)，线性方程为Ip(μA)=0.0032CNADH(μmol/L) + 0.0173 (R2=0.9991)，检出限为0.52 nmol/L (S/N=3)。与其它文献报道的方法相比(表1)，CFA-GPE具有线性范围宽、检出限低、过电势小等优点。

图9 (A) 0.3 V恒电位下，CFA-GPE对NADH的计时电流曲线(0.1 mol/L PBS，pH=7.0)，加入NADH的范围为0.001～1200 μmol/L, 插图为此曲线在0～550 s范围内的放大图; (B)NADH氧化电流与浓度的线性关系Fig.9 (A) Amperometric responses of the CFA-GPE after subsequent addition of NADH in a 0.1 mol/L PBS (pH=7.0) solution at working potential of 0.3 V. Inset is the enlarged view of amperometric response within 0-550 s; (B) Calibration plots of peak current vs. concentration of NADH

表1 不同的NADH检测方法的主要性能对比

Table 1 Comparison of performance of reported modified electrodes for electrochemical detection of NADH

3.7 CFA-GPE稳定性、重现性和抗干扰能力

使用同一根CFA-GPE对0.1 mmol/L NADH检测50次，得到峰电流的相对标准偏差(RSD)为2.6%。 制备10根CFA-GPE对0.1 mmol/L NADH进行检测，RSD为3.1%。将一支CFA-GPE在室温存放，两周后测得的峰电流是初始电流的95%，45天后为92%。上述结果表明， CFA/GPE具有良好的稳定性和重现性，可用于NADH的实际检测。

为了探究CFA-GPE检测NADH的抗干扰能力，在0.1 mol/L PBS (pH=7.0)中加入0.1 mmol/L NADH，同时加入1000倍的NaCl、KCl、CaCl2、MgSO4、葡萄糖(Glc)， 500倍的抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)、尿酸(UA); 850倍的谷氨酸(Glu)、缬氨酸(Val)、苯丙氨酸(Phe)及甘氨酸(Gly), 采用计时电流法观测干扰物在CFA-GPE表面的电化学响应。由图10A可见，在加入不同干扰物后，电流响应几乎不变，而当再次加入0.1 mmol/L NADH时，电极再次产生明显的变化。同时探究了酚类物质对CFA-GPE的影响。如图10B所示，在加入酚类物质后，电极没有明显的响应。上述结果说明，CFA-GPE传感器对于检测NADH具有良好的选择性。

图10 (A) 恒电位0.3 V下，CFA-GPE对0.1mmol/L NADH; 100 mmol/L的NaCl、KCl、CaCl2、MgSO4、Glc; 50 mmol/L的AA、DA、UA和85 mmol/L的Glu、Val、Phe、Gly的安培响应; (B) CFA-GPE对0.1 mmol/L NADH、饱和的邻硝基苯酚、对溴苯酚、对氯间二甲苯酚(PCMX)、对硝基苯酚和间氨基苯酚的安培响应Fig.10 (A) Amperometric response of CFA-GPE upon the addition of 0.1 mmol/L NADH and 100 mmol/L NaCl, KCl, CaCl2, MgSO4, Glc, 50 mmol/L AA, DA, UA and 85 mmol/L Glu, Val, Phe, Gly at working potential of 0.3 V; (B) Amperometric response of CFA-GPE upon the addition of 0.1 mmol/L NADH and saturated nitrosophenol, p-bromophenol, p-chloro-m-xylenol (PCMX), p-nitrophenol, m-aminophenol

3.8 实际样品分析

选择人体尿液样品进行分析，用0.1 mol/L PBS(pH=7.0)将尿样稀释10倍，对7份样品进行DPV测定，结果见表2，回收率在99.8%～104.0%之间，说明此传感器可用于NADH的实际样品检测。

表2 人体尿液样本中NADH的检测结果

Table 2 Detection results of NADH in human urine sample analysis

样品Sample加入浓度Added(μmol/L)测得浓度Found(μmol/L)回收率Recovery(%)相对标准偏差RSD(%, n=3)155.2104.01.122020.2101.22.83100100.0100.01.54200201.9100.91.55300300.1100.12.26400399.199.81.47500500.3100.11.1

4 结 论

将CVD单层石墨烯电极(GPE)通过在NaHCO3溶液连续CV扫描进行活化，然后通过电化学沉积的方法将CFA修饰在GPE表面。CFA修饰的GPE表现出一对良好的氧化还原峰，并对NADH的氧化具有显著的电催化作用。此传感器可用于在GSH、FA存在下检测NADH或对3种组分进行同时检测，具有线性范围宽、检出限低、抗干扰能力强等特点。本传感器探究了单层石墨烯在电化学传感方面的应用，操作简单，成本低廉，有望广泛应用于电化学传感器领域。