摘要：化学修饰电极（Chemically modified electrode，简称CME）是将具有优良化学性质的分子、离子和聚合物固定在玻碳电极（Glassy carbon electrode，简称GCE）表面，使电极具有特定的化学或电化学性质。本文采用循环伏安法（Cyclic voltammetry，简称CV）和示差脉冲伏安法（Differential pulse voltammetry，简称DPV）研究了多巴胺（Dopamine，简称DA）在胆碱修饰玻碳电极（Choline modified electrode，简称 Ch/GCE）上的电化学行为。Ch/GCE具有电极活性高，电子转移快的优势，能有效提高DA的氧化峰电流，并降低过电位，对DA表现出很强的电催化活性。所以线性范围宽，灵敏度高的Ch/GCE可有效应用于DA的检测。此外，该电极的实际应用能力是令人满意的，在疾病诊断的应用中很有发展前途。70721

毕业论文关键词：化学修饰电极、胆碱、多巴胺、循环伏安法、示差脉冲伏安法

The construction of choline modified glassy carbon electrode for electrochemical detection of dopamine

Abstract: Chemically modified electrode (CME) is prepared by the immobilization of molecule, ionic or polymer onto the surface of glassy carbon electrode (GCE), which exhibits specific chemical or electrochemical properties. In this work, choline modified glassy carbon electrode (Ch/GCE) was developed for electrochemical detection of dopamine (DA). The electrochemical behavior of dopamine was investigated by cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV). Based on the increased peak current and decreased peak potential, it was revealed that Ch/GCE exhibited remarkable electrocatalytic activities towards the oxidation of dopamine due to the advantages of high electrode activity and fast electron transfer kinetics. The Ch/GCE can be effectively applied to the detection of dopamine with wide linear range and high sensitivity. Furthermore, the practical application ability of the proposed system was confirmed with satisfactory results, which make the system promising for applications in disease diagnosis.

Keywords: Chemically modified electrode; Choline; Dopamine; Cyclic voltammetry; Differential pulse voltammetry

前言

多巴胺（Dopamine，简称DA）作为人体内一种重要的神经递质[1-2]，它的失调会导致人体患有帕金森氏症、心脏病、神经肌肉失调等多种病症[3]。而DA作为急救药被用于临床领域时，可治疗失血症、心源性及感染性休克[4]。基于DA在生物学领域中的重要性，它的测定方法一直是研究的热门。目前检测DA的方法如液相色谱法[5]、化学发光法[6]、荧光猝灭法[7]等方法虽然都有各自的优势，但是它们一般都需要贵重的仪器和复杂的操作。

电化学方法相对于以上几种方法而言，快速、简便、灵敏、消耗低、易于实现微型化[8-9]是它的优势。化学修饰电极（Chemically modified electrode，简称CME）是将具有优良化学性质的分子、离子和聚合物固定在玻碳电极（Glassy carbon electrode，简称GCE）表面，使电极具有特定的化学或电化学性质。20世纪70年代中期，化学修饰电极作为一门新兴的技术，一直活跃在电化学和电分析化学的前沿领域。循环伏安法[10]（Cyclic voltammetry，简称CV）、线性扫描伏安法[11] 、示差脉冲伏安法[12]（Differential pulse voltammetry，简称DPV）等方法都是电化学中常用的分析方法。文献综述

使用GCE测定DA分子时，DA在GCE上的过电位高，电子传递速度慢，使得反应物或产物吸附在GCE表面，导致电极灵敏度降低[13]。所以用裸玻碳电极测定DA的方法并不如人们希望的那般有效。

胆碱（Choline，简称Ch）是维生素B的一种，易溶于水，并且是构成人体细胞膜的重要组成物质，在动植物生命活动中起着十分重要的作用。在玻碳电极表面修饰胆碱单分子层，即为胆碱修饰玻碳电极（Choline modified electrode，简称Ch/GCE）。胆碱的分子式为HOCH2CH2N+(CH3)3Cl−，其中包含了—OH和—N+(CH3)3两个基团，—OH使胆碱能够共价键合到带有阳离子自由基的玻碳电极表面[14]，而带正电荷的—N+(CH3)3极性基团，提供了较高的活性位点密度，增加了电极反应的灵敏度。