功能化海绵状石墨烯电化学传感灵敏检测瑞香素(3)

2.3 实验条件的优化

图5 不同pH时，10.0 μmol/L瑞香素在3D-PSS-rGO/GCE上的循环伏安图Fig.5 Cyclic voltammograms of 3D-PSS-rGO/GCE in10.0 μmol/L daphnetin at different pH values

2.3.1 介质酸度的选择介质酸度是影响电极反应的重要因素之一。从图5可以看出，当支持电解质的pH值从1.0逐渐增至8.0时，瑞香素的氧化还原峰电位均逐渐负向移动，说明质子参与了瑞香素的电极反应过程。氧化还原峰电位与pH关系为：Epa(V)= pH(r2=0.977 5)，Epc(V)= pH(r2=0.996 5)。关系曲线的斜率与理论值0.059 V·pH-1接近，表明瑞香素在3D-PSS-rGO/GCE上的电极反应过程中质子数与电子数相等，即为2电子2质子的电极反应过程。此外，当pH值在1.0～3.0范围时，瑞香素的氧化还原峰电流较大且较稳定，此后，电流强度随着pH值的增大逐渐降低。这是由于pH值较大，且大于瑞香素pKa时，瑞香素主要以阴离子形式存在，与负电性3D-PSS-rGO材料之间存在静电斥力，抑制了瑞香素在电极表面的吸附富集，因此峰电流较小。反之，瑞香素与修饰材料之间静电吸引作用有利于增大瑞香素在修饰电极表面的吸附量，提高测定灵敏度。因此，实验选择pH 2.0作为测定瑞香素的最佳酸度值。

图6 不同浓度瑞香素在3D-PSS-rGO/GCE上的LSV响应曲线Fig.6 LSV curves of different concentrations daphnetinat 3D-PSS-rGO/GCEcdaphnetin(a→k):0.08,0.4,0.6,0.8,1.0,4.0,8.0,10.0,20.0,40.0,60.0 μmol/L;insert:the calibration curve ofIvs.c

2.3.2 富集时间的选择对于吸附参与的电极反应过程，预富集有利于提高测定的灵敏度。实验考察了富集时间对瑞香素在3D-PSS-rGO/GCE修饰电极表面电化学响应的影响。结果显示，随着富集时间的增加，电流强度逐渐增大，10 min后趋于平稳，表明此时瑞香素在电极表面已吸附饱和。实验最终选择12 min作为最佳富集时间。

2.4 标准曲线

在优化实验条件下，利用线性扫描伏安法(LSV)研究了瑞香素氧化峰电流与浓度之间的关系。由图6可以看出，随着瑞香素溶液浓度增大，氧化峰电流逐渐增大。在0.08～10.0 μmol/L和10.0～60.0 μmol/L范围内，峰电流与浓度呈良好线性关系，回归方程分别为Ipa(μA)=12.53c(μmol·L-1)+2.900(r2=0.997 7)，Ipa(μA)=1.300c(μmol·L-1)+119.6(r2=0.985 5)，检出限为0.04 μmol/L。该方法的灵敏度与已报道的电化学分析方法相当[6-7]，但该方法具有制备过程简单、稳定性好、线性范围宽的优点。

2.5 重现性与选择性

同样方法分别构筑了5支修饰电极，研究了它们对50.0 μmol/L瑞香素溶液的响应情况，其峰电流响应值的相对标准偏差(RSD)为5.4%，表明该修饰电极具有较好的重现性。

为考察所建立方法的选择性，研究了一些可能共存干扰物质对测定的影响。研究显示，当瑞香素浓度为50.0 μmol/L，允许测定的相对误差为<±10%时，100倍的倍的尿酸和葡萄糖对瑞香素的测定均无干扰。因此，3D-PSS-rGO/GCE具有较好的选择性。

2.6 实际样品的分析

为了检验所构筑方法的适用性，利用3D-PSS-rGO/GCE测定祖师麻粉中瑞香素的含量。祖师麻粉样品的前处理方法参照“1.4”。取0.5 mL祖师麻粉提取液加入4.5 mL PBS缓冲溶液中，富集后进行线性扫描伏安测定，测得该介质中瑞香素浓度为6.1 μmol/L，计算得祖师麻粉中瑞香素含量为0.11 mg/g。采用标准加入法分别加入1.00、5.00、10.0 μmol/L瑞香素标准溶液进行加标回收实验(n=3)，结果见表1。测得回收率为90.0%～96.0%；相对标准偏差(RSD)分别为4.8%、4.3%、4.5%。进一步用高效液相色谱法验证该方法的可行性，测得回收率为94.0%～98.8%，相对标准偏差不大于3.1%。3D-PSS-rGO/GCE测定祖师麻粉中瑞香素含量与高效液相色谱法基本一致。该传感可以用于祖师麻粉中瑞香素含量的检测。

表1 祖师麻粉中瑞香素的测定Table 1 Determination of daphnetin in girald daphne bark(n=3)SampleAdded(μmol/L)LSV methodHPLC methodTotal found(μmol/L)Recovery(%)RSD(%)Total found(μmol/L)Recovery(%)RSD(%)Girald daphne ** no data

3 结 论

本研究采用绿色环保、简单易行的方法合成了3D-PSS-rGO。基于3D-PSS-rGO优异的导电性能及强吸附富集作用，制备的3D-PSS-rGO/GCE对瑞香素具有明显的电催化活性。在优化实验条件下，瑞香素浓度在0.08～10.0 μmol/L和10.0～60.0 μmol/L范围内，氧化峰电流与其浓度呈良好线性关系，检出限为0.04 μmol/L。本文构筑的电化学传感法操作简便、线性范围宽、灵敏度高，可实现对祖师麻粉中瑞香素的灵敏测定。

[1] Witaicenis A,Seito L N,Chagas A D,de Almeida L D,Luchini A C,Rodrigues-Orsi P,Cestari S H,Di Stasi L ,2014，21(3):240-246.

文章来源：《传感技术学报》 网址: http://www.cgjsxb.cn/qikandaodu/2021/0613/423.html