修饰碳纤维簇微盘电极在毛细管电泳中的应用

楚朝晖+孙雪梅

摘 要：碳纖维簇微盘电极自诞生之日起得到了深入的研究和较为广泛的应用，出现了各种修饰改性。本文对近年来修饰碳纤维簇微盘电极在毛细管电泳中的应用研究进行了复习，对相关工作进行了简单的介绍分析。

关键词：碳纤维簇微盘电极 区带毛细管电泳 化学修饰电极 β2-肾上腺素受体激动剂

中图分类号：O657.8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）08（b）-0182-02

毛细管电泳是一种具有耗样少、效率高等优点的分离方法，在各领域得到了广泛的应用[1-2]。碳纤维电极最初是在20世纪70年代末由Gonon和他的同事们发明的[3]。他们的碳纤维电极基本制作方法如下：将碳纤维通过锥形尖端穿入拉制的玻璃管，用聚酯树脂和石墨混合粉末压到尖端，固定好，将导线压入树脂，干燥24h以上。碳纤维在使用之前被切割成0.5mm的长度。碳纤维簇微盘电极是一种电化学检测法较为常用的微电极[4-5]，但是由于其具有较强的吸附性而不耐用，因而对其进行修饰改进既可以延长单个电极的使用寿命，也可以提高毛细管电泳电化学检测法的检测性能。目前，在毛细管电泳领域内，对于碳纤维簇微盘电极的改进主要集中在表面修饰上用以提高灵敏度[6]。本文按照修饰物不同对近年来修饰碳纤维簇微盘电极应用于毛细管电泳中的部分成果进行了简单的分类介绍。

1 修饰氧化石墨烯

Wang[7]等人制作了一种电化学还原氧化石墨烯修饰碳纤维簇微盘电极，基本制作方法如下：首先在电极表面滴涂浓度为0.5 mg/mL氧化石墨烯水分散体系，然后在-0.9 V的电压下于pH=4.1的磷酸盐缓冲溶液中进行电化学还原250 s。以该电极为工作电极建立了区带毛细管电泳电化学检测法检测单个HepG2细胞中的谷胱甘肽，浓度检测限为1.0×10-6 mol/L（S/N=3），其灵敏度比裸电极提高了五倍。该电极与谷胱甘肽检测中常用的金汞齐电极相比，性能相当，环境友好性更好（无汞）。此外，该电极易于制作，灵敏度高，可以适应细胞样品中的复杂组分环境，在单细胞检测方面潜力很大。

2 修饰纳米粒子

Wang[8]的课题组通过电沉积法制作了一种钯纳米粒子修饰的碳纤维簇微盘电极，用于检测大鼠嗜铬细胞瘤细胞中的多巴胺的毛细管电泳电化学检测法。该方法所得到的线性范围为2.0×10-7 mol/L～2.0×10-6 mol/L（相关系数为0.9979）和2.0×10-6 mol/L～1.0×10-4 mol/L（相关系数为0.9990），检测限为1.0×10-7 mol/L（S/N=3）。该电极与裸碳纤维簇微盘电极相比，具有增强的电极有效表面，对多巴胺具有更高的电催化活性，可以用于替代传统的碳纤维簇微盘电极。

Wang[9]及其同事通过电沉积法制作了一种铂纳米粒子修饰的碳纤维簇微盘电极，基本制作方法如下：配制0.4 g/L的H2PtCl6与0.5 mol/L的H2SO4混合溶液，以碳纤维簇微盘电极为工作电极在-0.30V（vs. SCE）的恒电位下电沉积20 s。以该电极为工作电极建立了毛细管电泳电化学检测法检测单个HepG2细胞中的抗坏血酸，浓度检测限为5.0×10-7 moL/L（S/N=3），其灵敏度比裸电极提高了四倍。由于电活性粒子在该电极表面的电子转移速率较快，所以该方法的毛细管电泳峰峰型很好。

3 展望

近年来，碳纤维簇微盘电极的各项研究仍较多，主要研究方向集中在进行表面修饰用以提升电极的灵敏度上。然而，将碳纤维簇微盘电极应用于毛细管电泳领域中的研究少之又少，原因可能是因为裸电极的吸附性很强，耐用性较差。对碳纤维簇微盘电极进行表面修饰既可以延长使用寿命，也可以提高灵敏度。但可惜的是，在毛细管电泳领域内修饰碳纤维簇微盘电极的应用极其少。这未尝不是毛细管电泳电化学检测的一个有前景的研究方向。

参考文献

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