电致化学发光法检测氨基酸的研究

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电致化学发光(electrochemiluminescence,ECL),是在电化学激发下产生的化学发光现象。电致化学发光法以其灵敏度高、可控性好、仪器简单等优点已成为一种重要的分析手段。分子印迹技术(molecular imprinting technology,MIT)是从上个世纪中后期迅速发展的一种分子识别技术。本文工作将分子印迹技术与电致化学发光相结合制备了电致化学发光-分子印迹传感器。该传感器既保留了电致化学发光灵敏度高的优点,又去除了其选择性差的缺点。该传感器可用于氨基酸的检测。寻找发光效率更高的发光材料是电致化学发光领域的一个重要方向。我们以L-脯氨酸为共反应剂,研究了铱配合物(pq)2Ir(acac)的电致化学发光性质。具体工作简述如下:(1)以Ru(bpy)32+为发光材料,Nafion为吸附剂,并引入多壁碳纳米管(MWCNTs),采用滴涂法制备了Ru(bpy)32+固定化电极。实验考察了该电极制备过程中Nafion含量、MWCNTs用量和分散液用量的影响。通过扫描电子显微镜观察了修饰电极的表面形貌。采用交流阻抗法、循环伏安法和电致化学发光手段对该电极进行了表征,结果表明该电极具有良好的电化学和电致化学发光性能。用该修饰电极检测了20种氨基酸,通过对氨基酸的自身结构及ECL强度的比较,总结了氨基酸的电致化学发光规律。(2)将分子印迹技术与电致化学发光法相结合,制备了一种对L-苯丙氨酸响应灵敏、选择性好的电致化学发光-分子印迹传感器,即首先以玻碳电极为载体制得Nafion/MWCNTs/Ru(bpy)32+复合膜,再在此复合膜的基础上通过电沉积方法以烷氧基硅烷类试剂合成溶胶-凝胶分子印迹膜。通过扫描电子显微镜、循环伏安法、电致化学发光手段、交流阻抗法等对该传感器进行了表征。优化了检测L-苯丙氨酸的实验条件。在最优条件下,L-苯丙氨酸浓度在1.0×10-11~1.0×10-8mol/L范围内其对数(lgc)与ECL强度(IECL)之间呈现良好的线性关系,检测限为3.1×10-12mol/L。该传感器对其他氨基酸的抗干扰能力较强,并具有较好的重现性和稳定性。该传感器可应用于正常人血清和尿液中L-苯丙氨酸的测定,回收率分别为98.7~105.0%,94.8~110.6%。(3)铱配合物(pq)2Ir(acac)比Ru(bpy)32+具有更高的发光效率。我们以L-脯氨酸为共反应剂,对(pq)2Ir(acac)在乙腈中的电化学及电致化学发光性能进行了研究。实验对(pq)2Ir(acac)的浓度、扫速等条件进行了考察。线性范围为5.0×10-10~1.0×10-6mol/L,检测限可达1.2×10-10mol/L。探讨了(pq)2Ir(acac)与L-脯氨酸的反应机理,为该配合物在氨基酸检测中的应用奠定了基础。
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