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原文传递一种基于氧化还原电势检测目标组分在受试组分中含量的方法

专利名称：	一种基于氧化还原电势检测目标组分在受试组分中含量的方法
摘要：	本发明公开一种基于氧化还原电势法检测目标组分在受试组分中含量的方法，包括以下步骤：第一电极与第一参比电极插入含有或不含有目标组分的受试组分中；第二电极与第二参比电极插入电化学探针溶液中，所述电化学探针溶液被用来产生第一电极和第二电极之间的化学势梯度；将第一电极和第二电极通过导线相连；测试第一参比电极和第二参比电极之间的开路电压值；根据标准曲线，确定目标组分的含量。该方法通过合理地选择电化学探针，使其满足阴极的还原电位正于阳极氧化电位，整个回路中的电化学过程可以自发进行，无需外加电压，进而避免氧化产物的产生，在长时间检测目标组分时，特别是5‑羟色胺这类严重污染电极的分析物质，表现出优越的稳定性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京师范大学
发明人：	江迎;毛兰群;朱凤惠
专利状态：	有效
申请日期：	2022-09-05T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-13T00:00:00+0800
申请号：	CN202211078125.7
公开号：	CN115598188A
代理机构：	北京正理专利代理有限公司
代理人：	赵晓丹
分类号：	G01N27/26;G01N27/30;G01N27/327;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/26;G01N27/30;G01N27/327
申请人地址：	100875 北京市海淀区新街口外大街19号
主权项：	1.一种基于氧化还原电势法检测目标组分在受试组分中含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：以第一电极为阳极，与第一参比电极一同插入含有或不含有目标组分的受试组分中；以第二电极为阴极，与第二参比电极一同插入电化学探针溶液中，所述电化学探针溶液被用来产生第一电极和第二电极之间的化学势梯度；将所述第一电极和第二电极通过导线相连；测试所述第一参比电极和第二参比电极之间的开路电压值，根据标准曲线，确定目标组分的含量；其中，所述第一参比电极和第二参比电极的材质相同。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标准曲线的绘制，包括以下步骤：以第一电极为阳极，与第一参比电极一同插入含有不同浓度的目标组分的溶液中；以第二电极为阴极，与第二参比电极一同插入电化学探针溶液中，所述电化学探针溶液被用来产生第一电极和第二电极之间的化学势梯度；所述第一电极和第二电极通过导线相连；测试所述第一参比电极和第二参比电极之间的开路电压值；以所述目标组分的浓度对数为横坐标，以相对应的开路电压值为纵坐标，绘制标准曲线；其中，所述第一参比电极和第二参比电极的材质相同。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一参比电极和第二参比电极选自Ag/AgCl电极、Hg/HgO电极、甘汞电极电极或氢电极中的任意一种；优选地，所述第一电极或第二电极选自碳纤维电极、玻碳电极和金电极中的任意一种。 4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述电化学探针溶液为等浓度比的K3IrCl6/K2IrCl6溶液或等浓度比的K3[Fe(CN6)]/K4[Fe(CN6)]溶液；优选地，所述目标组分为还原性物质；优选地，所述还原性物质为抗坏血酸、尿酸、多巴胺、苯酚、双酚基丙烷、5-羟色胺等。 5.一种电化学传感器，用于权利要求1-4任一所述的方法使用，其特征在于，包括阳极池和阴极池；所述阳极池中含有第一电极和第一参比电极，所述第一电极与第一参比电极互不接触；所述阴极池中含有第二电极和第二参比电极，所述第二电极与第二参比电极互不接触；所述阳极池用以添加受试组分；所述阴极池用以添加电化学探针溶液；优选地，所述第一参比电极和第二参比电极材质相同，且选自Ag/AgCl电极、Hg/HgO电极、甘汞电极电极或氢电极中的任意一种；优选地，所述第一电极或第二电极选自碳纤维电极、玻碳电极和金电极中的任意一种。 6.一种基于氧化还原电势法的双极电极检测目标组分在受试组分中含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：将导电纤维从绝缘管内部贯穿，并使导电纤维的一端延伸至所述绝缘管的外部，固定所述导电纤维，并封闭所述绝缘管的一端，然后在绝缘管内装入电化学探针溶液，使处于绝缘管内部的导电纤维接触所述电化学探针溶液；将第一参比电极与延伸至绝缘管外部的导电纤维插入同一含有或不含有目标组分的受试组分中；将第二参比电极插入绝缘管内的电化学探针溶液中；测试所述第一参比电极和第二参比电极之间开路电压值，通过标准曲线确定所述目标组分的含量；其中，所述第一参比电极和第二参比电极的材质相同，所述电化学探针溶液用以使接触电化学探针溶液的导电纤维与延伸至绝缘管外部的导电纤维之间产生化学势梯度。 7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述标准曲线的绘制，包括以下步骤：将导电纤维从绝缘管内部贯穿，并使导电纤维的一端延伸至所述绝缘管的外部，固定所述导电纤维，并封闭所述绝缘管的一端，然后在绝缘管内装入电化学探针溶液，使处于绝缘管内部的导电纤维接触所述电化学探针溶液；将第一参比电极与延伸至绝缘管外部的导电纤维插入同一含有不同浓度的目标组分的溶液中；将第二参比电极插入绝缘管内的电化学探针溶液中；测试所述第一参比电极和第二参比电极之间开路电压值；以所述目标组分的浓度对数为横坐标，以所述开路电压值为纵坐标，绘制标准曲线；其中，所述第一参比电极和第二参比电极的材质相同，所述电化学探针溶液用以使接触电化学探针溶液的导电纤维与延伸至绝缘管外部的导电纤维之间产生化学势梯度。 8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述第一参比电极和第二参比电极选自Ag/AgCl电极、Hg/HgO电极、甘汞电极电极和氢电极中的任意一种；优选地，所述电化学探针溶液为等浓度比的K3IrCl6/K2IrCl6溶液或等浓度比的K3[Fe(CN6)]/K4[Fe(CN6)]溶液。 9.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述目标组分为还原性物质；优选地，所述还原性物质为抗坏血酸、尿酸、多巴胺、苯酚、双酚基丙烷、5-羟色胺等；优选地，当所述受试组分为生物活体组织时，所述绝缘管为毛细玻璃管，所述导电纤维为碳纤维。 10.一种检测活体环境中还原性物质的电化学传感器，其特征在于，包含有双极碳纤维电极；所述双极碳纤维电极包括固定胶、碳纤维和锥形毛细玻璃管，其中，所述碳纤维贯穿所述锥形毛细玻璃管且末端部分延伸至所述毛细玻璃管的尖端以外，所述固定胶用以固定所述碳纤维并封闭所述毛细玻璃管的尖端开口部；优选地，还包括填充在所述毛细玻璃管内部的电化学探针溶液；优选地，所述还原性物质为抗坏血酸、尿酸、多巴胺、苯酚、双酚基丙烷、5-羟色胺等；优选地，电化学探针溶液为等浓度比的K3IrCl6/K2IrCl6溶液或等浓度比的K3[Fe(CN6)]/K4[Fe(CN6)]溶液。