本文關鍵詞： 電致化學發(fā)光 傳感器 雙分子識別策略 多巴胺 傒四甲酸 類石墨相氮化碳　出處：《西南大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：電致化學發(fā)光(Electrogenerated chemiluminescence,ECL)是一種由電化學氧化還原反應引發(fā)產(chǎn)生的特殊的化學發(fā)光現(xiàn)象,因其操作簡便、背景信號低、靈敏度高和檢測快速等優(yōu)點,在臨床研究、食品工業(yè)和環(huán)境檢測分析等領域具有較好的應用前景。多巴胺(Dopamine,DA)是一種兒茶酚胺神經(jīng)遞質(zhì)。體內(nèi)DA含量異常將引發(fā)各種疾病,如帕金森氏癥和嚴重的精神障礙和精神分裂癥。因此發(fā)展快速、靈敏和準確的定量方法檢測DA對診治某些疾病具有十分重要的意義。ECL傳感器是將具有ECL性能的材料作為敏感元件而構建的傳感體系,在DA的快速和高靈敏度檢測中已得到應用。但這些傳感器大多存在選擇性差,藥品需要量大等缺點。為了解決這一問題,本文借助雙分子識別策略的特異性,并結合納米材料,通過不同的信號變化方式,構建了信號增強型、信號猝滅型以及雙信號的比率型ECL傳感器,以提高小分子DA檢測的選擇性和可靠性。具體研究工作如下:1.基于雙分子識別策略和類石墨相氮化碳納米薄片—傒四甲酸復合物構建的電致化學發(fā)光傳感器檢測多巴胺通過π-π堆積反應制備類石墨相氮化碳納米薄片—傒四甲酸復合物(g-C_3N_4NSs-PTCA)�；诙喟桶返碾p醇和氨基能分別特異性識別乙氧基和羧基這一新的雙分子識別策略,以g-C_3N_4 NSs-PTCA作為信號探針,過二硫酸鉀(K2S2O8)作為共反應劑,構建增強型ECL傳感器檢測DA。在優(yōu)化條件下,所構建的傳感器對DA的線性檢測范圍是6.0 pmol·L-1~30.0 nmol·L-1,檢測限為2.4 pmol·L-1。以g-C_3N_4 NSs-PTCA為信號探針并結合雙分子識別策略,將為DA檢測提供一個高靈敏性和高選擇性的ECL響應策略。致化學發(fā)光傳感器檢測多巴胺2.基于Fe-MIL-88 MOFs對3,4,9,10-傒四羧酸/過氧化氫體系的猝滅作用構建電研究了3,4,9,10-傒四羧酸(PTCA)以過氧化氫(H_2O_2)作為共反應劑的陰極電致化學發(fā)光(ECL)行為。針對Fe-MIL-88 MOFs(鐵基金屬-有機骨架)對PTCA的ECL猝滅效應,推測其ECL猝滅原因是Fe-MIL-88 MOFs和PTCA之間的能量轉(zhuǎn)移以及Fe-MIL-88 MOFs的空間位阻作用。結合雙分子識別策略和Fe-MIL-88MOFs對PTCA-H_2O_2體系的ECL猝滅效應,設計了一個“開-關”型ECL傳感器,實現(xiàn)了DA的檢測,線性范圍寬(達到5個數(shù)量級),檢測限低至2.9×10-13 mol·L-1。PTCA-H_2O_2體系為ECL分析提供了新的平臺,特別是用于構建H_2O_2作為酶反應產(chǎn)物的酶基ECL傳感器。此外,Fe-MIL-88 MOFs與PTCA之間的能量轉(zhuǎn)移將擴展Fe-MIL-88 MOFs在ECL領域的應用。雙分子識別策略確保了傳感器對DA檢測的選擇性。3.基于石墨烯-碲化鎘量子點和自增強釕復合物構建的雙電位電致化學發(fā)光比率傳感器檢測多巴胺基于石墨烯-碲化鎘量子點(G-CdTe QDs)作為陰極發(fā)射體,自增強釕復合物(TAEA-Ru)作為陽極發(fā)射體構建雙電位ECL比率傳感器用于DA的靈敏檢測。TAEA-Ru是通過三(2,2'-聯(lián)吡啶-4,4'-二羧酸)釕(II)與(2-氨基乙基)胺交聯(lián)而制備。首先,以3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)功能化的G-Cd Te QDs作為基底,通過DA的鄰二醇與APTES的乙氧基的特異性識別反應將目標物DA固載于電極表面。然后,通過DA的氨基和Cu_2O-TAEA-Ru復合納米材料的羧基的相互作用捕獲Cu_2O-TAEA-Ru。隨著DA濃度的增加,Cu_2O-TAEA-Ru在電極表面的負載量增加,使得來自TAEA-Ru的陽極ECL信號增加,伴隨G-Cd Te QDs/O2陰極ECL信號相應地減小。陰極信號減小是因為從G-Cd Te QDs到TAEA-Ru的ECL共振能量轉(zhuǎn)移(ECL-RET)以及Cu_2O對G-Cd Te QDs的雙猝滅效應(即從G-Cd Te QDs到Cu_2O的ECL-RET和Cu_2O對共反應劑溶解氧的消耗)�；陉帢O和陽極ECL信號的比值,實現(xiàn)了DA的檢測,線性范圍為10.0 fmol·L-1~1.0 nmol·L-1,檢測限低至2.9 fmol·L-1(S/N=3)。在這一體系中,G-Cd Te QDs/O2和TAEA-Ru的組合將打破以前的ECL比率法構建中陰極和陽極發(fā)光體須共享同一種共反應劑的限制。此外,利用雙分子識別策略,為生物小分子的ECL比率傳感器構建提供了潛在應用方向。
[Abstract]:Electrochemiluminescence ( ECL ) is a kind of special chemical luminescence induced by electrochemical oxidation and reduction reaction . It has the advantages of simple operation , low background signal , high sensitivity and rapid detection . A double - potential ECL ratio sensor was prepared from the self - enhanced ruthenium complex ( TAEA - Ru ) as the anode emitter for the sensitive detection of DA . The electrode surface was prepared by the interaction of three ( 2,2 ' - bipyridine - 4,4 ' - dicarboxylic acid ) ruthenium ( II ) with ( 2 - aminoethyl ) amine . The increase of the concentration of DA increased the ECL signal of the anode from TAEA - Ru . The decrease of the cathode signal was due to the double quenching effect of the ECL - RET and Cu2 + from the group of G - Cd Te QDs to TAEA - Ru ( i.e . , the consumption of the ECL - RET and Cu _ 2O from the G - Cd Te QDs to Cu _ 2O ) . In this system , the combination of G - Cd Te QDs / O2 and TAEA - Ru will break the previous ECL ratio method . In this system , the combination of G - Cd Te QDs / O2 and TAEA - Ru will break the previous ECL ratio method .

【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O657.1;TP212

【參考文獻】

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1 陳路呀;基于石墨烯或類石墨氮化碳復合光催化劑的制備、表征及其光催化性能的研究[D];華南理工大學;2014年

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本文編號：1527068