基于碳纳米材料的固态电化学发光传感器的制备及应用于心血管药物的检测

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电化学发光(Electrochemiluminescence)是将电化学和化学发光技术相结合,具有仪器设备简单、操作简便、分析速度快、灵敏度高、线性范围宽、不需要外部光源等特点。近年来,通过修饰电极构建的固态电化学发光传感器由于其装置微型化、成本低等优点,引起人们越来越多的关注,已广泛的应用于免疫分析、环境和食品分析、药物分析和生物分析等科学领域。由于碳纳米材料具有大的比表面积、良好的电导率和尺寸效应,使其被广泛的应用于固态电化学发光传感器作修饰材料,提高固态电化学发光传感器的电子传导速率。将发光试剂Ru(bpy)32+通过复合膜的包埋或修饰固定到修饰电极上,不但简化了实验装置,同时降低了昂贵发光试剂的消耗。本论文研究的目的一方面是研究固态电化学发光传感器的制备及其应用于心血管药物的检测,另一方面是通过与毛细管电泳联用提高固态电化学发光传感器的选择性。主要研究内容和研究结果如下:1.采用水热法合成导电性优良的rGO-AgNPs复合材料,再结合Nafion膜良好的离子交换性,可以静电吸附大量的Ru(bpy)32+,构建了rGO-AgNPs-Ru(bpy)32+的电化学发光传感器,用于测定美托洛尔。实验结果表明,在优化条件下,美托洛尔在1×10-11~1×10-5mol/L浓度范围内呈良好的线性关系,线性方程为IECL=405.8Log(CMT/mol/L)+5669(r2=0.9973),检出限为3.3×10-12mol/L(S/N=3)。将此传感器用于检测小鼠血浆中的美托洛尔,回收率为 94.0%~98.3%,RSDs为3.0%~3.2%。2.采用一锅水热法合成rGO-ZnO复合材料,与Nafion、发光试剂混合后再进行一步滴涂到电极表面,构建了一种基于rGO-ZnO-Nafion-Ru(bpy)32+的电化学发光传感器,用于检测盐酸曲美他嗪。在优化条件下,该电化学发光传感器的信号强度在盐酸曲美他嗪5×10-9-1×10-4mol/L浓度范围内呈现良好的线性关系,线性方程为IECL=842.1 Log(CTMZ/mol/L)+7685(r2=0.9950),检测限为1.7×10-9mol/L(S/N=3)。与用裸铂电极作为工作电极相比,该ECL传感器能显著提高盐酸曲美他嗪的检测灵敏度。本法成功的用于检测人血浆中的盐酸曲美他嗪,回收率为98.3%~97.8%,RSD小于3.3%。3.采用水热柠檬酸碳化制备石墨烯量子点,基于GQDs化学修饰电极对Ru(bpy)32+的电催化氧化增敏电致化学发光信号,构建了 GQDs电化学发光传感器,并与毛细管电泳联用检测牛奶中的沙拉沙星。实验考察了检测电位、检测池pH及运行缓冲液的pH、分离电压和进样电压对沙拉沙星电化学发光强度的影响。在优化条件下,沙拉沙星在0.0005~5μg/mL浓度线范围内呈现良好的线性,检出限为0.16ng/mL。将本法用于检测不同牛奶样品中的沙拉沙星,回收率在91.5~96.6%。全文共4章,第1章为绪论,第2章为基于rGO-AgNPs复合材料的电化学发光传感器及应用于美托洛尔的检测,第3章为基于rGO-ZnO复合材料制备的电化学发光传感器及其用于盐酸曲美他嗪的检测,第4章为构建GQDs修饰的固态电化学发光传感器与毛细管电泳联用检测牛奶中的沙拉沙星。其中2~4章为本人的研究工作。
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