亞硝酸鈉是一種日常生活中常見的工業用鹽,被廣泛用于合成食品添加劑、漂白劑等,具有防腐、著色等作用。亞硝酸鈉可將血紅蛋白中的二價鐵氧化成三價鐵,從而使其喪失運輸氧氣的功能,食用3 g便會致人死亡。泡菜中亞硝酸鈉的含量極為豐富,且四川盛產泡菜,因此建立一種簡單、靈敏的亞硝酸鈉的檢測方法非常重要。


目前,亞硝酸鈉含量的測定方法主要有色譜法、化學發光法、分光光度法和電化學法等。電化學法作為現代儀器分析方法的重要分支之一,較于其他方法,因具有分析快速、工作穩定、成本低等獨特優勢而受到國內外分析工作者的重視。納米銀繼承了金屬銀本身的導電性強、色澤明亮以及良好的抗菌性和光磁性等特點,并且納米材料的共性還使得它具有較大的比表面積、出色的表面化學性質和催化性能等特點,所以將其作為電極的修飾材料,可以增加電極的表面積,增強電子的傳遞速率,進而提高待測物質在電極表面的電催化反應的速率。由于單一納米銀具有較高吸附性,容易在電極表面發生團聚現象,導致電極性能變差,因此通常將納米銀與其他物質進行復合來制備修飾電極,以防止其聚合。L-谷氨酸含有一個氨基和兩個羧基反應活性基團,因此通過L-谷氨酸的復合可以改善納米銀電極對待測物質的催化活性,這使修飾電極催化性能更強,穩定性更加突出。


本工作采用電沉積和電聚合的方式,將納米銀和L-谷氨酸修飾在玻碳電極(GCE)上,提出了基于納米銀/聚L-谷氨酸修飾電極(Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE)的電化學傳感器測定泡菜中亞硝酸鈉含量的方法。


1.試驗部分


1.1儀器與試劑


CHI660E型電化學工作站;EV018型掃描電子顯微鏡(SEM);EL104型電子天平。


0.2 mol·L-1磷酸鹽緩沖溶液(PBS,pH 7.0):分別取1.748 4 g磷酸氫二鈉和0.904 4 g磷酸二氫鈉,用少量水溶解、混勻后,再用水定容至100 mL,備用。


亞硝酸鈉溶液:取0.172 5 g亞硝酸鈉,用水溶解并定容至500 mL,搖勻,配制成5 mmol·L-1亞硝酸鈉溶液。使用時,用0.2 mol·L-1 PBS(pH 7.0)將其稀釋至所需濃度。


硝酸銀、硝酸鉀和L-谷氨酸均為分析純;亞硝酸鈉為基準試劑;試驗用水為二次蒸餾水。


泡菜樣品購于綿陽師范學院市場。


1.2儀器工作條件


采用循環伏安法(CV)考察亞硝酸鈉溶液在修飾電極上的電化學行為。支持電解質為0.2 mol·L-1 PBS(pH 7.0);工作電極為Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE,參比電極為飽和甘汞電極,輔助電極為鉑電極;掃描電位1.0~0.6 V;掃描速率100 mV·s-1;靜置時間15 s。考慮到殘余電流可能會對試驗結果帶來較大的誤差,處理CV圖時均已扣除殘余電流。


1.3試驗方法


1.3.1納米銀修飾電極的制備


將處理好的GCE放入3 mmol·L-1硝酸銀溶液中,采用計時電流法,在-1.3 V恒電位條件下沉積30 s,制得Nano-Ag/GCE。


1.3.2聚L-谷氨酸修飾電極的制備


將處理好的GCE放入3 mmol·L-1L-谷氨酸溶液中,采用CV在-0.2~0.8 V內以掃描速率100 mV·s-1聚合6圈,制得Poly-L-Glu/GCE。


1.3.3納米銀/聚L-谷氨酸修飾電極的制備


將Nano-Ag/GCE放入3 mmol·L-1L-谷氨酸溶液中,按照1.3.2節相同的CV條件制得Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE。


1.3.4樣品分析


將泡菜切碎,用食用粉碎機制成勻漿備用。取20.0 g勻漿樣品,置于150 mL具塞錐形瓶中,加入80 mL水,超聲提取30 min,于80℃水浴加熱5 min;取出,冷卻至室溫,用水定容至250 mL,過濾后,取部分濾液以轉速10 000 r·min-1離心15 min。分取5.00 mL上清液,加至15 mL支持電解質中,按照1.2節儀器工作條件進行測定。