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《南昌大学》 2011年
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基于联吡啶钌的电致化学发光新方法研究

朱晓艳  
【摘要】:本论文由综述和研究报告两部分组成。第一部分为综述部分,第二部分为研究报告部分。其中,研究报告由四个实验体系组成。 综述部分简要回顾了电致化学发光(electrogenerated chemiluminescence, ECL)分析法的发展历史;简介了ECL反应的基本原理和主要反应体系及其在ECL中的研究进展;重点介绍了ECL分析法的联用技术以及在药物分析中的应用;最后简要概括了化学修饰电极技术和纳米技术在ECL分析中的应用研究。 研究报告主要包括以下几方面的工作内容: 1.基于碱性介质中盐酸维拉帕米(VRPM)对联吡啶钌(Ru(bpy)32+)电致化学发光的增敏作用,与毛细管电泳技术联用,提出了毛细管电泳(CE)柱端电致化学发光(CE-ECL)分离检测VRPM的新方法。考察了测定VRPM的最佳条件,成功用于药物和人体尿样中VRPM的分离和含量测定。在优化条件下,VRPM迁移时间为234.1 s,线性范围为7.0×10-7~5.0×10-4 M(r=0.9991),检出限为4.6×10-8M,迁移时间与峰高相对标准偏差分别为1.2%和2.08%。同时,本文还对VRPM与蛋白质的相互作用进行了探讨,测定了其结合常数和最大结合量,结果准确可靠,可用于药物、临床样品中VRPM的分析测试及质量控制,并为深入药理研究奠定了基础。 2.将高生物亲和性的自聚合材料多巴胺(DA)引入电致化学发光传感界面的设计中,通过DA的自聚合过程将石墨烯(GO)和Ru(bpy)32+原位固定于电极表面,发展了一种简单、快速的发光试剂固定化方法。该方法成功实现了发光物质Ru(bpy)32+分子在电极表面高负载量、高活性和高稳定性固定,不仅有效防止了Ru(bpy)32+的泄漏,而且大大提高了Ru(bpy)32+的发光效率。该传感器实现了对三丙胺(TPA)的高灵敏检测,其线性范围为5.0×10-9~1.0×10-5 M,相关系数为0.9989,检出限为5×10-10M。对传感器连续循环伏安扫描19圈,其电致化学发光强度的相对标准偏差为2.6%,显示了良好的稳定性。聚多巴胺(PDA)优异的化学稳定性和良好的生物相容性,使该传感器在生物医学检测领域展现良好的应用前景。 3.制备了聚多巴胺-金纳米粒子-Ru(bpy)32+(PDA-AuNPs-Ru(bpy)32+)复合膜,将其修饰在玻碳电极上制备了一种新的Ru(bpy)32+电致化学发光传感器。考察了传感器在PBS中以TPA为共反应剂时的电化学行为和电致化学发光行为。该传感器测定TPA的线性范围为5.0×10-8-6.0×10-5M,相关系数为0.9997,检出限为1×10"8 M。PDA-AuNPs-Ru(bpy)32+/GCE循环伏安扫描28圈的电致化学发光信号较为稳定,相对标准偏差为1.9%。并且,该修饰电极在空气和0.1 M pH 7.8的PBS中放置30天,其电致化学发光活性分别为77%和89%,表明该传感器有优良的稳定性。 4.基于蒙脱土(Montmorillonite, MMT)良好的吸附性能、离子交换能力、优异的黏附性、稳定性,结合石墨烯表面的大量负电基团,以及二者兼备的大比表面积,制备了石墨烯/蒙脱土/Ru(bpy)32+(GO/MMT/Ru(bpy)32+)纳米复合物,将其修饰在玻碳电极上制备了一种新的Ru(bpy)32+电致化学发光传感器。考察了该传感器在PBS中以TPA为共反应剂时的电化学行为和电致化学发光行为。GO优良的导电性能可促进电子在电极表面的传递,且GO和MMT的大的比表面积和片层结构使GO/MMT/Ru(bpy)32+复合物膜具有更开放的结构和更大的比表面积,从而允许Ru(bpy)32+在膜中更快扩散,利用复合物大的比表面积和MMT优异的阳离子交换性能有效增加了Ru(bpy)32+的固载量,并且GO的引入阻止了Ru(bpy)32+向膜内电化学惰性的疏水区扩散。该传感器用于对TPA的检测,线性范围为5.0×10-8-6.0×10-5M,相关系数是0.9988,检出限为5.0×10-9M。将该传感器连续循环伏安扫描23圈,其ECL强度相对标准偏差为3.7%。该修饰电极在空气和100mM pH 8.0的PBS中放置30天,其电致化学发光活性分别为76%和81%,表明该传感器有优良的稳定性。MMT优异的稳定性、良好的吸附性能和GO优异的导电性能将使该传感器在药物检测领域展现良好的应用前景。
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O627.8

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【参考文献】
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