聚中性红修饰玻碳电极的制备及其在抗菌药物有效性检测中的应用

发布时间：2021-01-22 22:52

　　采用电聚合法制备了聚中性红修饰玻碳电极（PNR/GCE）,运用循环伏安法（CV）对修饰电极进行表征,并以CV图中的峰电流为指标,研究了中性红浓度、扫描段数、缓冲液pH值及支持电解质NaNO₃浓度对聚合过程的影响,筛选了最佳聚合条件。继而借助中性红可作为电子媒介体的特性,以E.coli为模型微生物,通过考察E.coli活性与抗菌药物浓度的关系,构建了一种新型体外药效检测的方法,用于抗菌药物有效性的快速检测。以中性红浓度0.5 mmol/L,扫描段数Segment 30,缓冲液pH 7.0,NaNO₃浓度0.5 mol/L为最佳电极修饰条件。选择菌悬液吸光度(OD₆₀₀) 0.5,反应时间40 min,以标准葡萄糖-谷氨酸溶液(GGA,BOD²²⁰)为营养物质,此时检测抗菌药物有效性的灵敏度最高。在最佳实验条件下,头孢哌酮、阿米卡星、庆大霉素、左氧氟沙星4种抗菌药物对E.coli的半数抑菌浓度分别为34.15、27.98、8.83、11.49 mg/L;作为抗革兰氏阳性菌的万古霉素对E.coli的抑菌效... 

【文章来源】：分析测试学报. 2019,38(03)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

基于PNＲ/GCE测定抗菌药物有效性的原理

298分析测试学报第38卷图2NＲ浓度对制备PNＲ/GCE的影响Fig.2EffectofNＲconcentrationonPNＲ/GCEpreparation2结果与讨论2.1电极修饰条件的优化2.1.1NＲ浓度的影响分别在浓度为0.05、0.1、0.5、1.0mmol/L的NＲ溶液中进行电聚合，通过比较CV图中峰电流大小考察了NＲ浓度对制备PNＲ/GCE的影响。如图2所示，随着NＲ浓度的增大，峰电流逐渐增大，当NＲ浓度增至0.5mmol/L时，峰电流达到最大，表明此时的聚合效果最好，实验结果与文献［5］一致。继续增加NＲ浓度至1.0mmol/L，则峰电流无明显变化。因此，选择NＲ的最佳浓度为0.5mmol/L。2.1.2扫描段数的影响考察了扫描段数对NＲ聚合效果的影响。在聚合过程中，分别设定扫描段数为10、20、30和40。实验结果显示，初始阶图3pH值对NＲ电聚合的影响Fig.3EffectofpHvalueonNＲelectropolymerization段随着扫描段数的增加，PNＲ/GCE的峰电流值显著增大，当扫描段数为30时，峰电流值达到最大，继续增加扫描段数，峰电流值有所下降，且峰形变差。因此，实验选择NＲ在GCE表面电聚合的最佳扫描段数为Segment30。2.1.3缓冲溶液pH值的影响考察了缓冲体系pH值对聚合效果的影响，分别在pH值为5.5、6.0、6.5、7.0、7.5的PBS缓冲溶液中制备PNＲ/GCE。如图3所示，在pH值5.5～7.0范围时，随着溶液pH值的增大，PNＲ/GCE峰电流不断增大，表明在此范围内随着pH值的增大其聚合效果越来越好。但继续增大溶液至pH7.5时，峰电流值突然下降至低于pH5.5时的峰电流值，表明NＲ在GCE表面的电聚合效果变差，且在聚合过程中，肉眼可观察到部分NＲ沉淀。实验结果表明，NＲ在偏酸性溶液中的聚合效果较中性环境差;在偏碱性溶液中，N

0.05、0.1、0.5、1.0mmol/L的NＲ溶液中进行电聚合，通过比较CV图中峰电流大小考察了NＲ浓度对制备PNＲ/GCE的影响。如图2所示，随着NＲ浓度的增大，峰电流逐渐增大，当NＲ浓度增至0.5mmol/L时，峰电流达到最大，表明此时的聚合效果最好，实验结果与文献［5］一致。继续增加NＲ浓度至1.0mmol/L，则峰电流无明显变化。因此，选择NＲ的最佳浓度为0.5mmol/L。2.1.2扫描段数的影响考察了扫描段数对NＲ聚合效果的影响。在聚合过程中，分别设定扫描段数为10、20、30和40。实验结果显示，初始阶图3pH值对NＲ电聚合的影响Fig.3EffectofpHvalueonNＲelectropolymerization段随着扫描段数的增加，PNＲ/GCE的峰电流值显著增大，当扫描段数为30时，峰电流值达到最大，继续增加扫描段数，峰电流值有所下降，且峰形变差。因此，实验选择NＲ在GCE表面电聚合的最佳扫描段数为Segment30。2.1.3缓冲溶液pH值的影响考察了缓冲体系pH值对聚合效果的影响，分别在pH值为5.5、6.0、6.5、7.0、7.5的PBS缓冲溶液中制备PNＲ/GCE。如图3所示，在pH值5.5～7.0范围时，随着溶液pH值的增大，PNＲ/GCE峰电流不断增大，表明在此范围内随着pH值的增大其聚合效果越来越好。但继续增大溶液至pH7.5时，峰电流值突然下降至低于pH5.5时的峰电流值，表明NＲ在GCE表面的电聚合效果变差，且在聚合过程中，肉眼可观察到部分NＲ沉淀。实验结果表明，NＲ在偏酸性溶液中的聚合效果较中性环境差;在偏碱性溶液中，NＲ的溶解度小，更加不利于NＲ的电聚合。因此，后续实验选择中性环境pH7.0作为NＲ在GCE表面的电聚合条件。2.1.4支持电解质NaNO3浓度的影响分别在浓度为0.1、

【参考文献】：
期刊论文
[1]院内下呼吸道铜绿假单胞菌感染耐药性及抗菌药物应用分析[J]. 廖容花,张艳娟,杨国荣.  今日药学. 2018(12)
[2]新型聚中性红膜修饰碳糊电极的制备、表征及应用[J]. 顾玲,石爱华,武彩艳,张彦茹,张苗.  分析测试学报. 2016(01)
[3]石墨烯夹心式聚中性红修饰电极电催化氧化多巴胺的研究[J]. 王珍珍,周跃明,梁喜珍,丁忙,邹洪斌.  分析试验室. 2015(06)
[4]聚中性红膜修饰碳糊电极的电化学研究及其对维生素K3的检测[J]. 顾玲,石爱华,刘彦平.  分析科学学报. 2015(01)
[5]聚中性红修饰玻碳电极的制备及应用[J]. 屈颖娟,韩敏,杨晓慧.  化学与生物工程. 2014(08)
[6]聚中性红/铁氰化镍/碳纳米管修饰电极的制备及其电催化过氧化氢的特性[J]. 马扬,王忠德,郝晓刚,张忠林,刘世斌,马国章.  功能材料. 2014(01)
[7]聚中性红/Ni2+修饰碳糊电极对葡萄糖的电催化氧化研究[J]. 顾玲,张苗,贺亚梅.  化学研究与应用. 2013(06)
[8]电解质对细颗粒泥沙絮凝影响的试验研究[J]. 宋晓阳,周晶晶,邓樑斌.  人民长江. 2013(09)



本文编号：2994048