碳糊电极上无机膜固载血红蛋白的直接电化学

高等学校化学学报 ›› 2003, Vol. 24 ›› Issue (9): 1561.

碳糊电极上无机膜固载血红蛋白的直接电化学

王全林, 杨宝军, 吕功煊

中国科学院兰州化学物理研究所, 羰基合成与选择氧化国家重点实验室, 兰州 730000

收稿日期:2002-10-10 出版日期:2003-09-24 发布日期:2003-09-24
通讯作者: 吕功煊(1964年出生),男.博士,教授,博士生导师,从事无机一有机复合材料及光电性质研究.E-mail:gxlu@ns.lzb.ac.cn E-mail:gxlu@ns.lzb.ac.cn
基金资助:
国家“九七三”计划(批准号:G20000264)资助

Direct Electrochemistry of Hemoglobin Immobilized on Carbon Paste Electrode by Inorganic Film

WANG Quan-Lin, YANG Bao-Jun, LU Gong-Xuan

State Key Laboratory for Oxo Synthesis and Selective Oxidation, Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China

Received:2002-10-10 Online:2003-09-24 Published:2003-09-24

摘要/Abstract

摘要： 报道了用硅溶胶-凝胶(Sol-gel)膜将血红蛋白(Hb)固载于碳糊电极上的直接电化学行为.研究结果表明,Hb-Sol-gel修饰的碳糊电极在pH=7.0的缓冲溶液中于-0.275V(vs.Ag/AgCl)处有一对可逆的循环伏安氧化-还原峰,为Hb血红素辅基Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的特征峰.HbFe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的式量电位在pH5.0～11.0范围内与溶液pH值呈线性关系,表明Hb的电化学还原很可能是一个质子伴随着一个电子的电极过程.FTIR光谱证实,Sol-gel膜对Hb的固载没有破坏其天然结构.Hb-Sol-gel修饰的碳糊电极能够催化还原H₂O₂,可望将其用于制作第三代生物传感器.

关键词: 血红蛋白, 硅溶胶-凝胶膜, 碳糊电极, 直接电化学

Abstract: Direct electrochemical behavior of hemoglobin (Hb) immobilized on carbon paste electrodes by Sol-gel film derived from tetraethylorthosilicate was investigated for the first time. Hb-Sol-gel-modified electrodes showed a pair of well-defined and nearly reversible cyclic voltammetric peaks for HbFe(Ⅲ)/ Fe( Ⅱ ) redox couple at about -0. 275 V(vs. Ag/AgCl) in pH 7. 0 phosphate buffers. The formal potential of Hb heme Fe( Ⅲ )/Fe(Ⅱ) couple shifted linearly between pH5. 0-11. 0 with a slope of 51. 85 mV/ pH, suggesting that one proton was coupled to each electron transfer in the electrochemical reaction. It was demonstrated by FTIR spectra that the structure of Hb was still maintained native-like in the film. The immobilized Hb displayed the features of a peroxidase and gave an excellent electrocatalytic response to the reduction of H₂O₂ Consequently, this work provides a possible route of using Hb-Sol-gel-modified electrodes as the third generation biosensors.

Key words: Hemoglobin, Silica Sol-gel film, Carbon paste electrode, Direct electrochemistry

中图分类号:

O657
O646

TrendMD:

王全林, 杨宝军, 吕功煊. 碳糊电极上无机膜固载血红蛋白的直接电化学. 高等学校化学学报, 2003, 24(9): 1561.

WANG Quan-Lin, YANG Bao-Jun, LU Gong-Xuan. Direct Electrochemistry of Hemoglobin Immobilized on Carbon Paste Electrode by Inorganic Film. Chem. J. Chinese Universities, 2003, 24(9): 1561.

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