【摘 要】
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目的对乙酰氨基酚(AP)和磺胺甲噁唑(SMZ)是临床上常用的药品,由于用途十分广泛,这两种化合物在污水处理厂和地下水中都有所发现。考虑到药物残留对环境安全的影响,找到一种灵敏、操作简单且准确可靠的分析方法检测它们非常重要。目前常用的检测方法基本满足了药物分析的可行性和灵敏度的要求,但是不少检测方法需要繁琐的样品预处理过程、复杂昂贵的操作仪器和较长的分析时间,这些缺点在质量控制中是不可取的。电致化学
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目的对乙酰氨基酚(AP)和磺胺甲噁唑(SMZ)是临床上常用的药品,由于用途十分广泛,这两种化合物在污水处理厂和地下水中都有所发现。考虑到药物残留对环境安全的影响,找到一种灵敏、操作简单且准确可靠的分析方法检测它们非常重要。目前常用的检测方法基本满足了药物分析的可行性和灵敏度的要求,但是不少检测方法需要繁琐的样品预处理过程、复杂昂贵的操作仪器和较长的分析时间,这些缺点在质量控制中是不可取的。电致化学发光(ECL)药物传感器克服了上述障碍,具有选择性高、响应快、操作简单等优点,消除了样品预处理过程,可以修改缓冲溶液类型和p H值等影响因素,极大的提高了检测器的灵敏度。氮化硼量子点(BNQDs)是一种具有尺寸依赖性光学特点的纳米材料,近年来吸引了大批科研人员的关注。将氮化硼(BN)的尺寸减小到量子点级别后,荧光光谱显示其具有随激发波长改变的荧光发光特点,与三(2,2’-联吡啶)二氯钌(II)(Ru(bpy)32+)的混合溶液显示出优异的ECL增敏作用。因此,它在ECL传感器方面具有显著的应用前景。目前,大多数基于Ru(bpy)32+的ECL传感器都是在水性介质中进行的,这限制了它在水不溶性物质中的应用。而本课题首次以N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为Ru(bpy)32+的共反应物制备的非水ECL传感器恰好补充了这一空白。方法通过连续超声剥离分散在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)有机溶液中的氮化硼(BN)粉末,然后在高压反应釜中进一步加热和剪切的方法制备了BNQDs溶液。透析后,获得均匀分布在去离子水中的BNQDs。使用原子力显微镜(AFM)研究不同制备条件下所得的BNQDs的表面形貌和粒径。使用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和荧光分光光度仪研究BNQDs和Ru(bpy)32+/NMP发光体系的光学性质。采用循环伏安法(CV)和ECL检测仪研究Ru(bpy)32+/BNQDs和Ru(bpy)32+/NMP发光体系的ECL发射过程和影响ECL信号强度的实验因素,同时还研究了以上两种ECL药物传感器检测AP和SMZ的应用。结果(1)制备的BNQDs分布均匀,大小一致。AFM高度曲线显示量子点的高度范围为1nm–2nm,平均高度为1.56nm,符合量子点的尺寸要求。在300nm处观察到制备的BNQDs溶液的特征紫外吸收峰。在波长210nm和290nm处观察到两个尖锐的荧光激发峰,斯托克斯位移分别为165nm和110nm。BNQDs的荧光强度和发射峰的位置随激发波长的增加而发生变化,最大发射峰出现在400nm处。(2)BNQDs作为Ru(bpy)32+的共反应物制备的ECL药物传感器具有良好的稳定性和应用前景。在p H8.0的缓冲溶液中,当AP浓度范围为1x10-6mol/L–1x10-3mol/L时,Ru(bpy)32+/BNQDs-ECL药物传感器ECL信号淬灭强度(ΔI)与AP的自然对数浓度(ln C)呈良好的线性关系,检出限(LOD)为4.8x10-8mol/L。(3)使用有机溶剂NMP作为Ru(bpy)32+的共反应物制备的Ru(bpy)32+/NMP-ECL药物传感器具有良好的应用前景。当SMZ浓度范围为1x10-7mol/L–1x10-5mol/L时,Ru(bpy)32+/NMP-ECL药物传感器ECL信号淬灭强度(ΔI)与SMZ浓度的对数(log C)呈线性关系,检出限(LOD)低至3.33x10-9mol/L。结论采用超声-溶剂热方法制备了BNQDs,通过透析方法获得了稳定分散在去离子水中BNQDs溶液。BNQDs可以作为Ru(bpy)32+的共反应物增强Ru(bpy)32+的阳极ECL信号,该Ru(bpy)32+/BNQDs-ECL传感器信号强,稳定性高。基于Ru(bpy)32+激发态与AP氧化产物之间发生的能量转移淬灭效应,设计了AP-Ru(bpy)32+/BNQDs-ECL药物传感器。NMP作为Ru(bpy)32+/NMP发光体系溶剂的同时也可作为Ru(bpy)32+的共反应物增强Ru(bpy)32+的ECL信号,以此为基础建立了一个具有强烈的ECL发射的简单非水溶剂Ru(bpy)32+/NMP-ECL传感器。基于Ru(bpy)32+激发态与SMZ氧化产物之间的能量转移淬灭效应,设计了SMZ-Ru(bpy)32+/NMP-ECL药物传感器,为SMZ的快速、灵敏检测开辟了新的前景。
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