金磁微粒模擬酶電化學(xué)增強(qiáng)體系快速檢測(cè)尿酸的含量

關(guān)樺楠，吳巧艷，彭 勃，薛 悅，龔德壯，劉曉飛，張 娜

（哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150076）

尿酸（2,6,8-三羥基嘌呤，UA）是人體內(nèi)最重要的生物分子，為嘌呤和核苷酸代謝的終產(chǎn)物，在人體中發(fā)揮著重要的抗氧化作用，可以清除體內(nèi)的氧自由基，阻止人體走向衰老，并提高機(jī)體的免疫力[1]。由于其在水中的溶解度偏低（約6 mg/L），容易在人體和體液中積累形成固態(tài)尿酸，導(dǎo)致痛風(fēng)和腎結(jié)石等疾病[2]。高尿酸血癥是由尿酸分泌過(guò)多所致，尿酸分泌過(guò)多已被判定為痛風(fēng)的主要原由。且高尿酸血癥常伴有高血壓、糖尿病、腎病、肥胖、冠心病等疾病[3]。因此，準(zhǔn)確分析和檢測(cè)UA水平是臨床診斷的必要條件。目前，常用于檢測(cè)UA的方法主要有高效液相色譜（HPLC）法[4]、比色法[5]、熒光法[6]、毛細(xì)管電泳法[7]、酶?jìng)鞲衅鞣╗8]以及磷鎢酸還原法[9]等。由于熒光法和色譜方法耗時(shí)，設(shè)備昂貴，易受干擾且不方便操作等缺點(diǎn)限制了這些方法在檢測(cè)尿酸方面的應(yīng)用。近年來(lái)，電化學(xué)方法因其靈敏度高、檢測(cè)范圍廣、檢測(cè)速度快、操作簡(jiǎn)單和低消耗引起了廣泛關(guān)注[10-12]。因此，電化學(xué)方法已成為分析化學(xué)的重要組成部分，并已廣泛應(yīng)用于環(huán)境、生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

天然酶因其穩(wěn)定性差、制備成本高等缺陷使其應(yīng)用范圍逐漸縮小[13-15]，納米模擬酶在許多方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如穩(wěn)定性好、成本低、易于長(zhǎng)期儲(chǔ)存和催化活性強(qiáng)等[16-17]。納米Fe3O4粒子的尺寸小于某一臨界值時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)出超順磁性、高矯頑力、高磁化率等特性[18-19]。同時(shí)，金納米粒子（AuNPs）也表現(xiàn)出高導(dǎo)電率，高穩(wěn)定性和優(yōu)良的生物相容性等優(yōu)點(diǎn)[20-21]，因而在生物傳感[22]、藥物傳輸[23]、醫(yī)學(xué)診斷[24]中得到了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)靜電自組裝技術(shù)[25]所制備的磁性納米復(fù)合金磁微粒（Fe3O4@Au）分布均勻，吸附性強(qiáng)，比表面積大，可以良好的改善電催化性能，從而增強(qiáng)電化學(xué)傳感器的電化學(xué)響應(yīng)[26]。本研究采用自組裝法制備Fe3O4@Au，將其與電化學(xué)相結(jié)合，利用Fe3O4@Au過(guò)氧化物模擬酶活性，促進(jìn)H2O2分解形成羥基自由基（·OH），催化UA在電極表面發(fā)生氧化反應(yīng)，并產(chǎn)生大量電子轉(zhuǎn)移[27]，從而增加電極表面電子的轉(zhuǎn)移，增強(qiáng)電流響應(yīng)信號(hào)，建立檢測(cè)UA含量的新型電化學(xué)方法，以期對(duì)臨床診斷尿酸方法進(jìn)行改進(jìn)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

FeCl3·6H2O、APTES 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)；HAc-NaAc緩沖液、NaAc·3H2O、HAc-乙醇溶液、H2O2、尿酸、乙醇、PEG-4000、氯金酸 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；所有試驗(yàn)中所用試劑均為分析純。

YZHR-25型水熱反應(yīng)釜 上海耀冠儀器有限公司；H-7500型透射電子顯微鏡 日本電子株式會(huì)社；KQ 3200型超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；VSM LDJ 9600型振動(dòng)磁強(qiáng)計(jì) 北京翠海佳誠(chéng)磁電科技有限責(zé)任公司；FC204型電子天平 沈陽(yáng)龍騰電子有限公司；PHS-3C型pH計(jì) 上海雷磁精密科學(xué)儀器有限公司；CH1660E型電化學(xué)工作站

上海辰華儀器有限公司；HWS24型電熱恒溫水浴鍋 上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)原理 本研究中的所有反應(yīng)均利用三電極系統(tǒng)，在室溫下進(jìn)行。使用CH1660E電化學(xué)工作站進(jìn)行檢測(cè)，工作原理如圖1所示。當(dāng)檢測(cè)體系中加入納米Fe3O4@Au時(shí)，F(xiàn)e3O4@Au能夠有效催化H2O2分解形成大量的氧化活性物質(zhì)（主要為·OH和HOO·）[28]，可進(jìn)一步催化UA在電極附近發(fā)生氧化反應(yīng)，UA氧化為脫氧尿酸（Dehydrourate，UAD），產(chǎn)生的電子積聚在電極表面，增強(qiáng)電化學(xué)響應(yīng)，改善電化學(xué)檢測(cè)尿酸的靈敏度。

圖1 電化學(xué)檢測(cè)尿酸示意圖Fig.1 Schematic illustration of the electrochemical detection of uric acid

1.2.2 Fe3O4@Au微粒的制備 準(zhǔn)備60 mL乙二醇，2.0 g的FeCl3·6H2O，1.2 g的PEG-4000，4.2 g的NaAc·3H2O，依次加入100 mL燒杯中，加入攪拌子，通過(guò)使用磁力攪拌器得到均勻的混合溶液，迅速轉(zhuǎn)移到水熱反應(yīng)釜中，在180 ℃條件下加熱反應(yīng)10 h后，室溫下自然冷卻，結(jié)果產(chǎn)物用無(wú)水乙醇和去離子水洗滌，重復(fù)三次。洗滌后干燥備用。

首先，燒杯中加入200 mL 80 ℃蒸餾水，精確稱量80 g新鮮葡萄皮，并將其浸入燒杯中20 min，將浸泡液離心（3000 r/min）并分離5 min。取上清液200 mL作為工作液體。然后將燒杯于4 ℃條件下提前預(yù)冷卻，分別取25 mL HAuCl4和6 mL工作液于燒杯中，通過(guò)使用恒溫磁力攪拌器低速混合來(lái)觀察溶液的顏色變化，當(dāng)出現(xiàn)酒紅色時(shí)，迅速加快攪拌速度，30 min后，所得溶液于4 ℃條件下保存?zhèn)溆谩?/p>

稱取4 g上述制備的Fe3O4NPs顆粒，并將其加入到60 mL 乙醇溶液（20%）中，利用超聲使其在溶液中分散均勻，再緩慢加入2 mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES），搖勻，將此體系置于恒溫?fù)u床中，調(diào)節(jié)振蕩速度為150 r/min，持續(xù)10 h后，觀察溶液顏色為淺棕色，即得到氨基化Fe3O4NPs磁性顆粒。將所得產(chǎn)物用0.1 mol/L HAc-乙醇溶液清洗，重復(fù)三次，清洗后放入60 ℃真空干燥箱，干燥備用。制備好的氨基化磁性納米顆粒Fe3O43 g加入到燒杯中，然后將金納米粒子溶液緩慢加入到燒杯中，在加入過(guò)程中不斷地?cái)嚢?，之后將燒杯置于攪拌器臺(tái)上，調(diào)節(jié)為低速狀態(tài)，攪拌12 h后，即可得到磁性納米顆粒Fe3O4@Au混懸液，烘干備用。

1.2.3 Fe3O4@Au微粒的表征 將制備的磁性材料粉末置于100 mL蒸餾水中，40 kHz 超聲振蕩使其均勻分散，然后將少量分散在蒸餾水中的樣品滴鑄在碳包覆的銅網(wǎng)格上制備。利用透射電子顯微鏡（TEM）觀察材料的形態(tài)和粒徑，工作電壓為80 kV。

1.2.4 檢測(cè)條件的單因素實(shí)驗(yàn) 反應(yīng)溫度對(duì)電化學(xué)體系的影響：配制pH為5.0的HAc-NaAc緩沖液10 mL，加入納米Fe3O4@Au顆粒0.96 mg/mL，再加入200 μL 50 mmol/L的H2O2標(biāo)準(zhǔn)液，采用電熱恒溫水浴鍋將該體系加熱至恒定溫度（20、30、40、50和60 ℃），反應(yīng)15 min后，再加入200 μL的尿酸標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 mmol/L）。調(diào)節(jié)電化學(xué)工作站掃描速率為0.06 V/s，考察反應(yīng)溫度對(duì)電化學(xué)體系的影響。

Fe3O4@Au添加量對(duì)電化學(xué)體系的影響：配制pH為5.0的HAc-NaAc緩沖液10 mL，加入納米Fe3O4@Au顆粒（0.24、0.48、0.72、0.96和1.20 mg/mL），再加入200 μL 50 mmol/L的H2O2標(biāo)準(zhǔn)液，反應(yīng)溫度40 ℃，反應(yīng)時(shí)間15 min，再加入200 μL的尿酸標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 mmol/L）。調(diào)節(jié)電化學(xué)工作站掃描速率為0.06 V/s，考察Fe3O4@Au添加量對(duì)電化學(xué)體系的影響。

掃描速率對(duì)電化學(xué)體系的影響：配制pH為5.0的HAc-NaAc緩沖液10 mL，加入納米Fe3O4@Au顆粒0.96 mg/mL，再加入200 μL 50 mmol/L的H2O2標(biāo)準(zhǔn)液，反應(yīng)溫度40 ℃，反應(yīng)時(shí)間15 min，再加入200 μL的尿酸標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 mmol/L）。調(diào)節(jié)電化學(xué)工作站掃描速率（0.02、0.04、0.06、0.08和0.10 V/s），考察掃描速率對(duì)電化學(xué)體系的影響。

pH對(duì)電化學(xué)體系的影響：配制不同pH（pH=5.0、5.5、6.0、6.5和7.0）HAc-NaAc緩沖液10 mL，加入納米Fe3O4@Au顆粒0.96 mg/mL，再加入200 μL 50 mmol/L的H2O2標(biāo)準(zhǔn)液，反應(yīng)溫度40 ℃，反應(yīng)時(shí)間15 min，再加入200 μL的尿酸標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 mmol/L）。調(diào)節(jié)電化學(xué)工作站掃描速率0.06 V/s，考察pH對(duì)電化學(xué)體系的影響。

1.2.5 正交設(shè)計(jì)優(yōu)化試驗(yàn) 將一定濃度的納米Fe3O4@Au顆粒和200 μL 50 mmol/L的H2O2標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到10 mL一定pH的HAc-NaAc緩沖液中，加熱反應(yīng)15 min后，加入濃度為1 mmol/L的尿酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。采用三電極系統(tǒng)，調(diào)節(jié)電化學(xué)工作站不同掃描速率，利用循環(huán)伏安法檢測(cè)體系中的尿酸濃度，考察氧化峰電流絕對(duì)值的變化，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，確定因素影響主次順序及優(yōu)選方案，詳情見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of response surface experiment

1.2.6 尿酸電化學(xué)檢測(cè)體系工作曲線的測(cè)定 在最適添加量、最適溫度、pH和掃描速率體系下，向小燒杯中準(zhǔn)確量取10 mL HAc-NaAc緩沖液，加入200 μL 50 mmol/L的H2O2溶液，再加入一定質(zhì)量的金磁微粒納米顆粒，恒溫水浴15 min后，分別加入200 μL（0.1、0.25、0.50、1、2.5、5和10 mmol/L）尿酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，連接好三電極系統(tǒng)，調(diào)節(jié)電化學(xué)工作站掃描速率，通過(guò)CV法檢測(cè)氧化峰電流絕對(duì)值，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次。根據(jù)不同尿酸濃度與氧化峰電流絕對(duì)值繪制工作曲線。

1.2.7 檢出限及回收率的測(cè)定 根據(jù)不同尿酸濃度與氧化峰電流絕對(duì)值繪制工作曲線，根據(jù)方程計(jì)算最低檢測(cè)限。選擇不同濃度0.5、2.5和10 mmol/L的尿酸標(biāo)準(zhǔn)液，檢測(cè)其氧化峰電流絕對(duì)值，重復(fù)實(shí)驗(yàn)6次，將結(jié)果代入工作曲線回歸方程，評(píng)價(jià)其回收率和精密度。

1.2.8 抗干擾性的測(cè)定 采用正交優(yōu)化設(shè)計(jì)獲得的優(yōu)選方案，分別加入K2SO4、NaCl、CuCl2、AlCl3、蔗糖和甘氨酸等食品中常見(jiàn)物質(zhì)，濃度均為0.1 mol/L，通過(guò)考察反應(yīng)過(guò)程中氧化峰電流絕對(duì)值的變化，對(duì)其抗干擾性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

1.2.9 實(shí)際樣品檢測(cè) 為驗(yàn)證本研究所構(gòu)建的新型電化學(xué)檢測(cè)方法在實(shí)際樣品中的可實(shí)用性，選擇正規(guī)超市購(gòu)買(mǎi)的純牛奶作為樣品，將其與1.12%偏磷酸溶液（1:1）混合，以沉淀乳蛋白。并于2000 r/min離心15 min后，提取上清液，以1:1的比例加入氯仿（95%），以溶解乳脂。渦旋1 min后，以2000 r/min離心20 min，取其上清液，加入尿酸標(biāo)準(zhǔn)液，得到牛奶工作溶液。按照優(yōu)選方案檢測(cè)體系，檢測(cè)3種不同濃度牛奶樣品溶液的氧化峰電流絕對(duì)值，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，計(jì)算加標(biāo)回收率并評(píng)價(jià)該檢測(cè)體系的精確度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Origin 8.0軟件處理數(shù)據(jù)作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 金磁微粒的表征

利用透射電子掃描電鏡（TEM）對(duì)所制備的磁性納米Fe3O4@Au結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征，結(jié)果如圖2所示。由圖2a可以看出，F(xiàn)e3O4納米粒子結(jié)構(gòu)多為球形，且聚集在一起，粒徑較小，約為130 nm。由圖2b可以看出，所制備的金納米粒子結(jié)構(gòu)為圓球形，且大小較為一致，分散度良好，平均粒徑約為7～9 nm。由圖2c可以看出，F(xiàn)e3O4納米粒子表面積聚了大量的金納米粒子，表明經(jīng)氨基化的磁性Fe3O4可以大量覆載金納米粒子，該方法已成功制備出磁性納米復(fù)合材料Fe3O4@Au。

圖2 （a）Fe3O4、（b）金納米粒子和（c）Fe3O4@Au TEM圖像Fig.2 TEM images of (a) Fe3O4 (b) AuNPs and(c) Fe3O4@Au clusters

2.2 電化學(xué)檢測(cè)尿酸單因素試驗(yàn)

2.2.1 反應(yīng)溫度對(duì)電化學(xué)體系的影響 反應(yīng)溫度對(duì)電化學(xué)檢測(cè)體系有直接影響，結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，氧化峰電流絕對(duì)值隨反應(yīng)溫度不斷上升而逐漸增大，當(dāng)溫度在20～30 ℃區(qū)間內(nèi)時(shí)，反應(yīng)速率迅速增加，電極表面的電荷數(shù)量增加，電子轉(zhuǎn)移速度加快，電流響應(yīng)信號(hào)增強(qiáng)，氧化峰電流絕對(duì)值快速升高；當(dāng)溫度在30～60 ℃區(qū)間內(nèi)時(shí)，隨溫度的不斷升高，檢測(cè)體系中Fe3O4@Au模擬酶活性增強(qiáng)，H2O2不斷被氧化分解產(chǎn)生大量氧化活性自由基，從而加快了尿酸的電催化氧化，電極表面的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目不斷增多，增強(qiáng)了電化學(xué)響應(yīng)信號(hào)，氧化峰電流絕對(duì)值隨之變大，考慮到該電化學(xué)傳感系統(tǒng)的實(shí)用性，反應(yīng)溫度過(guò)高不利于其即時(shí)檢測(cè)。因此，在進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，選擇反應(yīng)溫度為40、50和60 ℃。

圖3 反應(yīng)溫度對(duì)電化學(xué)檢測(cè)體系的影響Fig.3 Effect of reaction temperature on the electrochemical detection system

2.2.2 Fe3O4@Au添加量對(duì)電化學(xué)體系的影響 由圖4可知，氧化峰電流絕對(duì)值隨檢測(cè)體系中Fe3O4@Au添加量的不斷增加而穩(wěn)定升高，當(dāng)Fe3O4@Au添加量在0.24～0.48 mg/mL區(qū)間內(nèi)時(shí)，反應(yīng)速率開(kāi)始變大，氧化峰電流絕對(duì)值隨之增加；當(dāng)Fe3O4@Au添加量在0.48～0.96 mg/mL區(qū)間內(nèi)時(shí)，反應(yīng)速率繼續(xù)變大，氧化峰電流絕對(duì)值持續(xù)增加，說(shuō)明隨著電化學(xué)檢測(cè)體系中Fe3O4@Au添加量的增加，增強(qiáng)了檢測(cè)體系中模擬酶催化活性，促進(jìn)H2O2氧化分解產(chǎn)生更多的羥基自由基；當(dāng)Fe3O4@Au添加量在0.96～1.20 mg/mL區(qū)間內(nèi)時(shí)，氧化峰電流絕對(duì)值的上升趨勢(shì)變得緩慢，反應(yīng)速率隨之減小，說(shuō)明隨著納米Fe3O4@Au在電化學(xué)檢測(cè)體系中不斷添加，產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象，比表面積減小，導(dǎo)致其模擬酶活性降低，體系中電子轉(zhuǎn)移量隨之減少。因此，在進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，選擇Fe3O4@Au添加量為0.72、0.96和1.20 mg/mL。

圖4 Fe3O4@Au添加量對(duì)電化學(xué)檢測(cè)體系的影響Fig.4 Effect of Fe3O4@Au addition on the electrochemical detection system

2.2.3 掃描速率對(duì)電化學(xué)體系的影響 掃描速率對(duì)電化學(xué)檢測(cè)體系的影響結(jié)果如圖5所示。由圖5可知，尿酸檢測(cè)過(guò)程中氧化峰電流絕對(duì)值隨掃描速率v的增大而增大，由氧化峰電流值與掃描速率平方根的線性曲線關(guān)系可知，氧化峰電流值|ipa（μA）|與掃描速率平方根在0.02～0.10 V/s范圍內(nèi)時(shí)表現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，回歸方程為：|ipa（μA）|=15.3821/2（V/s）1/2+1.773（R2=0.9932），表明尿酸在玻碳電極表面發(fā)生的氧化反應(yīng)過(guò)程受表面吸附控制，可以更好地增強(qiáng)電化學(xué)響應(yīng)信號(hào)[29]。由于掃描速率過(guò)大會(huì)影響尿酸電化學(xué)檢測(cè)體系的穩(wěn)定性，因此，在進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，選擇電化學(xué)檢測(cè)體系的掃描速率為0.06、0.08和0.10 V/s。

圖5 掃描速率平方根與峰值電流的關(guān)系Fig.5 Peak current vs. square root of scan rate

2.2.4 pH對(duì)電化學(xué)體系的影響 緩沖液的pH對(duì)電化學(xué)檢測(cè)體系的影響結(jié)果如圖6所示。氧化峰電流絕對(duì)值隨緩沖液pH的增大先升高后減小，當(dāng)緩沖液pH在5.0～5.5區(qū)間內(nèi)時(shí)，氧化峰電流值變大，且到達(dá)最高點(diǎn)，說(shuō)明此時(shí)納米Fe3O4@Au模擬酶催化效果最顯著，當(dāng)pH在5.5～6.0范圍內(nèi)時(shí)，氧化峰電流絕對(duì)值大幅度減小，而pH在6.0～7.0范圍內(nèi)時(shí)，氧化峰電流絕對(duì)值持續(xù)減小，說(shuō)明緩沖液的pH對(duì)尿酸檢測(cè)體系的電子轉(zhuǎn)移有明顯的影響，首先，pH=5.5時(shí)，納米Fe3O4@Au的電催化性能被激發(fā)到最大；其次，尿酸的氧化反應(yīng)過(guò)程有質(zhì)子的參與[30]，質(zhì)子覆蓋了從尿酸中產(chǎn)生的電子，抑制了電極表面電子的轉(zhuǎn)移，電流強(qiáng)度值明顯下降。因此，在進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，選擇緩沖液pH為5.0、5.5和6.0。

圖6 pH對(duì)電化學(xué)增強(qiáng)檢測(cè)體系的影響Fig.6 Effect of pH on the electrochemical detection system

2.3 正交設(shè)計(jì)優(yōu)化電化學(xué)檢測(cè)尿酸體系

結(jié)果如表2所示，實(shí)驗(yàn)中各因素對(duì)尿酸檢測(cè)體系的主次順序?yàn)椋篊＞A＞B＞D，即掃描速率＞溫度＞Fe3O4@Au添加量＞pH。通過(guò)極差分析確定的最優(yōu)方案組合為：A3B3C3D2，即溫度為60 ℃，金磁微粒添加量為1.20 mg/mL，掃描速率為0.1 V/s，緩沖溶液pH=5.5。因此，說(shuō)明掃描速率是影響Fe3O4@Au模擬酶催化體系的最主要因素，溫度、醋酸緩沖溶液pH及Fe3O4@Au添加量對(duì)模擬酶檢測(cè)尿酸濃度也有相應(yīng)的影響。以最優(yōu)方案對(duì)1 mmol/L尿酸進(jìn)行3次獨(dú)立平行試驗(yàn)，得到氧化峰電流絕對(duì)值平均值約為14.56 μA，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.45%，表明該尿酸傳感器檢測(cè)體系精密度良好。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析Table 2 Result of orthogonal experiment

2.4 尿酸檢測(cè)體系的電化學(xué)響應(yīng)效果

2.4.1 模擬酶電化學(xué)檢測(cè)體系的工作曲線、最低檢出限和回收率測(cè)定 如圖7A所示，在0.1～10 mmol/L范圍內(nèi)，氧化峰電流絕對(duì)值隨尿酸濃度的增加而增大。采用循環(huán)伏安法考察不同濃度的尿酸標(biāo)準(zhǔn)溶液與氧化峰電流絕對(duì)值的線性效果，結(jié)果如圖7B所示，尿酸在0.1～10 mmol/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，回歸方程為y=13.267x+6.044，R2=0.9952。根據(jù)方程計(jì)算最低檢出限為0.087 μmol/L（3s/b）。分別檢測(cè)0.5、2.5和10 mmol/L的尿酸標(biāo)準(zhǔn)液，根據(jù)工作曲線回歸方程，對(duì)該電化學(xué)檢測(cè)體系進(jìn)行回收率評(píng)價(jià)，回收率分別為105.30%、104.15%和96.17%，說(shuō)明基于Fe3O4@Au模擬酶電化學(xué)檢測(cè)尿酸的方法具有良好的準(zhǔn)確度。

圖7 不同濃度下尿酸循環(huán)伏安響應(yīng)及相應(yīng)的校準(zhǔn)曲線Fig.7 Electrochemical response to UA with different concentrations and their linear calibration plot

2.4.2 電化學(xué)檢測(cè)體系抗干擾性能 根據(jù)所構(gòu)建的尿酸檢測(cè)電化學(xué)傳感器，考察氧化峰電流絕對(duì)值的變化，評(píng)估該檢測(cè)方法的抗干擾性能。向檢測(cè)體系中分別添加濃度為0.1 mol/L的K2SO4、NaCl、CuCl2、AlCl3、蔗糖和甘氨酸這些食品中常見(jiàn)干擾物質(zhì)（每種添加物的濃度均為尿酸濃度的100倍）獲得氧化峰電流絕對(duì)值，以1 mmol/L尿酸的體系作為參照，從而評(píng)估其抗干擾性能，結(jié)果如圖8所示，電化學(xué)催化檢測(cè)體系中加入0.1 mol/L的K2SO4、NaCl、CuCl2、AlCl3、蔗糖和甘氨酸均沒(méi)有較強(qiáng)的電化學(xué)響應(yīng)，而尿酸標(biāo)準(zhǔn)液具有明顯的電化學(xué)響應(yīng)信號(hào)。綜上所述，該電化學(xué)檢測(cè)方法對(duì)尿酸有較高的選擇性。

圖8 尿酸檢測(cè)體系的選擇性Fig.8 Selectivity investigation of the proposed sensor for detection of UA

2.5 實(shí)際樣品檢測(cè)

在相同體系下檢測(cè)含有0.042、0.42和0.84 g/L濃度UA的牛奶標(biāo)準(zhǔn)溶液的氧化峰電流絕對(duì)值，帶入工作曲線回歸方程，評(píng)價(jià)其加標(biāo)回收率。結(jié)果如表3所示，該電化學(xué)檢測(cè)體系加標(biāo)回收率分別為110.2%、97.9%和101.2%。重復(fù)測(cè)定3次，RSD分別為0.73%、1.84%和3.42%，均小于4%，說(shuō)明該電化學(xué)檢測(cè)體系具有良好的加標(biāo)回收率和精密度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際樣品中UA的檢測(cè)。

表3 檢測(cè)實(shí)際樣品中不同濃度尿酸的加標(biāo)回收率和精密度Table 3 Recovery rate and precision of real sample on different concentrations of uric acid

3 結(jié)論

基于Fe3O4@Au納米復(fù)合材料催化H2O2體系，構(gòu)建了一種快速、靈敏、低成本的尿酸電化學(xué)傳感器。該方法在UA濃度為0.1～10 mmol/L時(shí)具有明顯的線性動(dòng)態(tài)范圍，檢出限低至0.087 μmol/L，該電化學(xué)檢測(cè)體系加標(biāo)回收率分別為110.2%、97.9%和101.2%。該類(lèi)傳感器在潛在干擾物質(zhì)存在下具有較高的選擇性，并且成功應(yīng)用于牛奶樣品中的尿酸檢測(cè)。本研究將為實(shí)際樣品中尿酸的檢測(cè)提供基礎(chǔ)資料。