基于自组装单分子膜的卟啉检测方法

摘要

本发明涉及一种基于自组装单分子膜的卟啉检测方法，该方法首先将磷酸盐修饰电极浸入不同浓度卟啉的二氯甲烷溶液中反应，瞬间可以看到卟啉溶液颜色发生变化；每次反应后将电极淋洗，然后在含有铁氰化钾探针分子的氯化钾电解质溶液中使用三电极体系进行电化学阻抗扫描，得到的单分子自组装膜的电荷转移阻抗值(Rct)与四苯基卟啉浓度的对数(lgC)具有良好的线性关系。本发明利用比色法和电化学交流阻抗法相结合的方式进行卟啉检测，不但方便快捷、灵敏度高，而且操作简单、费用低廉。

主权项

一种基于自组装单分子膜的卟啉检测方法，包括以下步骤：(1)将金电极依次用粒径为0.3μm、0.05μm的三氧化二铝粉末抛光成镜面，再依次经体积浓度为95％的乙醇、二次蒸馏水超声清洗后，得到处理后的金电极；(2)将所述处理后的金电极经氮气吹干后，插入盛有5mL含有摩尔浓度为1mM或5mM的铁氰化钾探针分子的摩尔浓度为0.1M氯化钾电解质溶液中，并采用以所述处理后的金电极为工作电极、以铂为对电极、以Ag/AgCl为参比电极的三电极体系进行交流阻抗扫描，得到裸电极的电荷转移阻抗值；(3)将所述处理后的金电极取出用二次蒸馏水冲洗、氮气吹干后置于含摩尔浓度为0.01M 2‑巯基乙醇的无水乙醇溶液中自组装30～90min，取出用无水乙醇淋洗并用氮气吹干金电极表面，制得2‑巯基乙醇修饰的金电极；然后，采用以所述2‑巯基乙醇修饰的金电极为工作电极、以铂为对电极、以Ag/AgCl为参比电极的三电极体系进行交流阻抗扫描，得到2‑巯基乙醇修饰金电极的电荷转移阻抗值；(4)将所述2‑巯基乙醇修饰的金电极浸入三乙胺和三氯氧磷的混合溶液中，通氮气，反应3～6h后，即得到磷酸盐修饰的金电极；将所述磷酸盐修饰的金电极依次用氯仿、无水乙醇、二次蒸馏水冲洗、氮气吹干后，插入盛有5mL含有摩尔浓度为1mM或5mM铁氰化钾探针分子的摩尔浓度为0.1M氯化钾电解质溶液中，并采用以所述磷酸盐修饰的金电极为工作电极、以铂为对电极、以Ag/AgCl为参比电极的三电极体系进行交流阻抗扫描，得到磷酸盐修饰金电极的电荷转移阻抗值；(5)将所述磷酸盐修饰的金电极浸入含摩尔浓度为10‑4M四苯基卟啉的二氯甲烷溶液中，10s内溶液颜色由酒红色变为深绿色，测其紫外吸收光谱；反应4.5h后，得到反应4.5h修饰金电极；将所述反应4.5h修饰金电极取出，依次用氯仿、无水乙醇、二次蒸馏水冲洗、氮气吹干，采用以所述反应4.5h修饰金电极为工作电极、以铂为对电极、以Ag/AgCl为参比电极的三电极体系进行交流阻抗扫描，得到反应4.5h修饰金电极的电荷转移阻抗值；(6)将所述反应4.5h修饰金电极取出用二次蒸馏水冲洗、氮气吹干后继续置于所述含摩尔浓度为10‑4M四苯基卟啉的二氯甲烷溶液中反应，分别在反应7.0h、8.0h和9.0h时将电极取出，得到不同反应时间修饰金电极；将所述不同反应时间修饰金电极依次分别用氯仿、无水乙醇、二次蒸馏水冲洗、氮气吹干，采用以所述不同反应时间修饰金电极为工作电极、以铂为对电极、以Ag/AgCl为参比电极的三电极体系进行交流阻抗扫描，得到不同反应时间修饰金电极的电荷转移阻抗值；(7)重复所述(1)～(4)步骤，然后将所述磷酸盐修饰的金电极浸入摩尔浓度为含10‑7M四苯基卟啉的二氯甲烷溶液中反应1～3h，取出，得到与10‑7M四苯基卟啉反应后修饰金电极；将所述与10‑7M四苯基卟啉反应后修饰金电极依次用氯仿、无水乙醇、二次蒸馏水冲洗、氮气吹干，采用以与10‑7M四苯基卟啉反应后修饰金电极为工作电极、以铂为对电极、以Ag/AgCl为参比电极的三电极体系进行交流阻抗扫描，得到与10‑7M四苯基卟啉反应后修饰金电极的电荷转移阻抗值；(8)将所述与10‑7M四苯基卟啉反应后修饰金电极取出用二次蒸馏水冲洗、氮气吹干后置于含摩尔浓度为10‑6M四苯基卟啉的二氯甲烷溶液中反应1～3h，取出，得到与10‑6M四苯基卟啉反应后修饰金电极；将所述与10‑6M四苯基卟啉反应后修饰金电极依次用氯仿、无水乙醇、二次蒸馏水冲洗、氮气吹干，采用以与10‑6M四苯基卟啉反应后修饰金电极为工作电极、以铂为对电极、以Ag/AgCl为参比电极的三电极体系进行交流阻抗扫描，得到与10‑6M四苯基卟啉反应后修饰金电极的电荷转移阻抗值；将所述与10‑6M四苯基卟啉反应后修饰金电极取出用二次蒸馏水冲洗、氮气吹干后置于含摩尔浓度为10‑5M四苯基卟啉的二氯甲烷溶液中反应1～3h，取出，得到与10‑5M四苯基卟啉反应后修饰金电极；将所述与10‑5M四苯基卟啉反应后修饰金电极依次用氯仿、无水乙醇、二次蒸馏水冲洗、氮气吹干，采用以与10‑5M四苯基卟啉反应后修饰金电极为工作电极、以铂为对电极、以Ag/AgCl为参比电极的三电极体系进行交流阻抗扫描，得到与10‑5M四苯基卟啉反应后修饰金电极的电荷转移阻抗值；将所述与10‑5M四苯基卟啉反应后修饰金电极取出用二次蒸馏水冲洗、氮气吹干后置于含摩尔浓度为5×10‑5M四苯基卟啉的二氯甲烷溶液中反应1～3h，取出，得到与5×10‑5M四苯基卟啉反应后修饰金电极；将所述与5×10‑5M四苯基卟啉反应后修饰金电极依次用氯仿、无水乙醇、二次蒸馏水冲洗、氮气吹干，采用以与5×10‑5M四苯基卟啉反应后修饰金电极为工作电极、以铂为对电极、以Ag/AgCl为参比电极的三电极体系进行交流阻抗扫描，得到与5×10‑5M四苯基卟啉反应后修饰金电极的电荷转移阻抗值；将所述与5×10‑5M四苯基卟啉反应后修饰金电极取出用二次蒸馏水冲洗、氮气吹干后置于含摩尔浓度为10‑4M四苯基卟啉的二氯甲烷溶液中反应1～3h，取出，得到与10‑4M四苯基卟啉反应后修饰金电极；将所述与10‑4M四苯基卟啉反应后修饰金电极依次用氯仿、无水乙醇、二次蒸馏水冲洗、氮气吹干，采用以与10‑4M四苯基卟啉反应后修饰金电极为工作电极、以铂为对电极、以Ag/AgCl为参比电极的三电极体系进行交流阻抗扫描，得到与10‑4M四苯基卟啉反应后修饰金电极的电荷转移阻抗值；将所述与10‑4M四苯基卟啉反应后修饰金电极取出用二次蒸馏水冲洗、氮气吹干后置于含摩尔浓度为10‑3M四苯基卟啉的二氯甲烷溶液中反应1～3h，取出，得到与10‑3M四苯基卟啉反应后修饰金电极；将所述与10‑3M四苯基卟啉反应后修饰金电极依次用氯仿、无水乙醇、二次蒸馏水冲洗、氮气吹干，采用以与10‑3M四苯基卟啉反应后修饰金电极为工作电极、以铂为对电极、以Ag/AgCl为参比电极的三电极体系进行交流阻抗扫描，得到与10‑3M四苯基卟啉反应后修饰金电极的电荷转移阻抗值；建立所述与10‑7M、10‑6M、10‑5M、5×10‑5M、10‑4M、10‑3M四苯基卟啉反应后修饰金电极的电荷转移阻抗值Rct与四苯基卟啉浓度对数lgC的线性关系；(9)选择ZSimp Win电化学交流阻抗拟合软件，采用软件中的R(Q(RW)电路模型对所述步骤(2)～(8)中的电荷转移阻抗值进行拟合，得到交流阻抗拟合曲线；(10)采用origin软件作图，绘制所述步骤(9)中所得的交流阻抗拟合曲线。