基于离子液体的金属配位化合物电化学传感器的研制

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微量元素虽然在机体中存在量的极少,但与人的生命活动息息相关,是人类生命活动不可缺少的组成部分,尤其是微量金属元素。大多数微量元素并不能直接被人体所吸收,通常是与体内有机配体形成相应的配位化合物,通过这些配位化合物发挥杀菌、抗病毒和抗癌等生理生化功能。由于微量元素参与形成的配位化合物与人类健康的密切关系,且其在体内含量往往极低;因此,开发针对它们灵敏度高、选择性好的分析方法受到分析工作者的高度重视。本研究采用方波-阳极溶出伏安法(SW-ASV)与离子液体(IL)相结合,应用于检测复杂样品中低含量的有机金属配位化合物,展示了该类方法在检测超痕量有机金属化合物方面具有良好的前景。维生素B12由于其在生物样品中低含量以及对人类健康的重要性而被选为我们的研究对象。本工作选择[C8mim][NTf2]IL作为液-液萃取的萃取剂,萃取水样/血样中的维生素B12;同时[C8mim][NTf2]IL作为支持电解质具有的宽电化学窗口,允许我们在更负的电位下直接沉积维生素B12中的钴离子。我们研究了影响萃取效率的条件和影响电化学响应的参数。萃取的最优条件是:溶液中KNO3的浓度为0.2 mol L-1、离心时间4 min、离心转速8000 rpm;而SW-ASV的最优条件是:沉积电位-1.9 V和沉积时间90 s。10微升样品中维生素B12的响应电流在0.1697 amol L-116.97 amol L-1的浓度范围内呈良好的线性关系,线性相关系数R2为0.9982(n=3),线性方程ip(VB12)(μA)=3.324+0.5273C(VB12)(amol L-1),9次重复性实验的相对标准偏差RSD为1.437%。结果表明,该方法具有很好的重现性和稳定性,实现了对单个维生素B12分子的测定。最后,该方法被用于直接测定血液中维生素B12的含量,加标回收率在93.4%107.3%之间,证明该方法的准确性。叶绿素铜钠胶囊作为急、慢性肝炎以及治疗白细胞减少症的辅药,其含量的控制尤为重要。本工作建立了LLE-SW-ASV测定叶绿素铜钠的含量的方法,选择[C8mim][NTf2]IL作为LLE的萃取剂同时作为SW-ASV的支持电解质。优化了影响萃取叶绿素铜钠效率的几个因素,无机酸的浓度、离心萃取时间和离心萃取转速,还优化了影响电化学沉积叶绿素铜钠的参数,如沉积时间和沉积电位。在HCl浓度0.6 mol L-1、离心时间6 min、离心转速5000 rpm、沉积电位-1.2 V和沉积时间75 s的最优条件下,测得叶绿素铜钠的响应电流在0.05 ng L-15.00ng L-1的浓度范围内呈良好的线性关系。相关系数R2为0.9921(n=3),线性方程ip(SCC)(μA)=8.118+1.279C(SCC)(ng L-1),9次重复性实验的相对标准偏差RSD为4.17%,检出限为3.441 pg L-1(3S)。显示了该方法具有很好的重现性和稳定性,较高的灵敏度。该方法最后被用于检测叶绿素铜钠胶囊中叶绿素铜钠的含量,结果与标示值吻合,证明该方法准确可靠。吡啶甲酸铬作为保健食品中的功效成分,其含量的控制对药的功效非常重要。本工作建立了SW-ASV法直接测定保健食品中的吡啶甲酸铬的新方法。该方法选择1-己基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐作为支持电解质,优化了影响电化学沉积吡啶甲酸铬的参数,如沉积时间和沉积电位。测得吡啶甲酸铬的响应电流在10 nmol L-11000 nmol L-1的浓度范围内呈良好的线性关系,线性相关系数R2为0.9907(n=3),线性方程ip(CrPic)(μA)=6.335+11.22C(CrPic)(nmol L-1)。8次重复性实验相对标准偏差RSD为8.01%,检出限为5.496 nmol L-1(3S)。显示了该方法具有很好地重现性和稳定性。最后,该方法被用于检测葛根苦瓜格胶囊中吡啶甲酸铬的含量,其测定结果与该药所标示的吡啶甲酸铬含量基本一致。
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