本文關鍵詞：混合電化學發(fā)光體系和氧熒光分析新方法的研究

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【摘要】：電化學發(fā)光分析方法具有可控性好、靈敏度高、和使用的儀器簡單廉價等優(yōu)點,因此,在生物傳感分析中得到廣泛的使用。目前報道的大多數(shù)電化學發(fā)光生物傳感器是建立在單一電化學發(fā)光物質(zhì)標記的基礎上,這不利于擬同時檢測多組分的電化學發(fā)光生物傳感方法的建立,也限制了電化學發(fā)光生物傳感分析的發(fā)展。目前,在生物傳感檢測方面所應用的電化學發(fā)光體系主要有魯米諾(Luminol)-H_2O_2(過氧化氫)和Ru(bpy)_3~(2+)(氯化三(2,2'-聯(lián)吡啶)釕(Ⅱ))-TPrA(三丙胺)體系,人們也在研究新的電化學發(fā)光物質(zhì),如銥金屬配合物。為了研究電化學發(fā)光新體系,本學位論文以“混合電化學發(fā)光體系和氧熒光分析新方法的研究”為題開展了相關的研究工作。本課題是在國家自然科學基金“微流控雙極性電極電化學發(fā)光生物傳感新方法研究”(編號21275095)和“電化學發(fā)光生物傳感器一些基礎問題的研究”(編號21475082)項目支持下完成的。本論文由引言和研究報告兩部分構(gòu)成,第一部分為第一章,為論文的引言部分；第二部分為第二章和第三章,為該論文的研究報告部分和第四章結(jié)論部分。第一章是引言部分,主要對電化學發(fā)光分析方法常見的發(fā)光機理和電化學發(fā)光體系進行了簡單的概述；綜述了常見的電化學發(fā)光體系相關應用的研究進展；簡要介紹了氧氣傳感器與及檢測氧氣的常見技術,熒光猝滅氧氣傳感器的檢測原理和常見的熒光猝滅氧氣傳感材料的特點；簡要綜述了熒光猝滅氧氣傳感器在生物學方面的一些應用和氧氣傳感器在近兒年的研究進展;最后,介紹了本論文的選題目的、意義和研究內(nèi)容。第二章“混合電化學發(fā)光體系的電化學發(fā)光行為研究”,在對傳統(tǒng)的魯米諾-過氧化氫和釕聯(lián)吡啶衍生物-三丙胺電化學發(fā)光體系的研究基礎之上,通過一定比例的混合,研究混合體系的電化學發(fā)光行為。對實驗的條件進行了優(yōu)化選擇；實驗結(jié)果表明,當TPrA的濃度為35 mM,H_2O_2的濃度為1mM時,可以對Luminol和Ru(bpy)_3~(2+)兩種信號物質(zhì)進行良好的電位分辨、實現(xiàn)電化學發(fā)光同時檢測。研究中還發(fā)現(xiàn)了一個新的電化學發(fā)光體系：Luminol-TPrA體系。并對該體系的電化學發(fā)光行為做了研究,研究表明低濃度的Luminol對TPrA的電化學發(fā)光具有極大地增強作用；在高濃度Luminol存在的情況下,Luminol自身的電化學發(fā)光增強,TPrA的電化學發(fā)光減弱；同時TPrA能較弱地促進Luminol的電化學發(fā)光增強。該體系可應用以氨類物質(zhì)的檢測,具有一定的實用性。該研究工作為雙電位分辨電化學發(fā)光分析新方法的研究提供了一些參考性資料。第三章“銥金屬配合物(pq)_2Ir(psa)檢測氧分析新方法的研究”,實驗中發(fā)現(xiàn)氧對本實驗室新合成的銥金屬配合物(pq)_2Ir(psa)(主配體,中文名稱：2-苯基喹啉,英文名稱：2-phenylquinoline,英文縮寫：pq;輔助配體,中文名稱：4,6-二酮-6苯基己酸,英文名稱：4,6-dioxo-6-phenylhexanoic acid,英文縮寫：psa。)的熒光強度具有強烈的猝滅作用�；�,研究了(pq)_2Ir(psa)的光物理性質(zhì),在乙腈和水溶液中對O_2的響應。實驗結(jié)果表明,無論在乙腈還是水溶液中,O_2對(pq)_2Ir(psa)的熒光都具有猝滅作用,在乙腈中的猝滅常數(shù)K_(SV)=52.47,與文獻121～123中報道的金屬配合物的熒光猝滅常數(shù)相比,銥金屬配合物(pq)_2Ir(psa)的猝滅常數(shù)較大；可用于氧氣的檢測。通過紫外光譜的分析,O_2對(pq)_2Ir(psa)熒光的猝滅屬于動態(tài)猝滅。還研究了(pq)_2Ir(psa)自身的耐光性,(pq)_2Ir(psa)對溶解氧猝滅的可逆性。最后,使用(pq)_2Ir(psa)對HeLa細胞進行染色,并評價HeLa細胞中的含氧量。實驗結(jié)果表明,(pq)_2Ir(psa)可以穿過HeLa細胞的細胞膜,并給細胞質(zhì)染色,在綠激發(fā)(520-550nm)波長下,發(fā)橙紅色的光。該研究工作為該試劑電化學發(fā)光研究奠定了一定的基礎,氧熒光傳感方法的研究提供了一些新思路。
【關鍵詞】：電化學發(fā)光 魯米諾 釕聯(lián)吡啶衍生物 銥金屬配合物 熒光猝滅 氧化學傳感
【學位授予單位】：陜西師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657.3
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 引言9-37
• 1.1 電化學發(fā)光體系研究進展9-19
• 1.1.1 電化學發(fā)光分析法的基本原理9-10
• 1.1.2 電化學發(fā)光機理10-11
• 1.1.3 電化學發(fā)光定量分析的基礎11-12
• 1.1.4 電化學發(fā)光分析方法的優(yōu)點12-13
• 1.1.5 電化學發(fā)光體系的研究進展13-19
• 1.2 基于熒光猝滅氧氣傳感方法研究進展19-35
• 1.2.1 概述與氧氣傳感技術19-22
• 1.2.2 熒光猝滅的氧氣傳感與檢測原理22-25
• 1.2.3 熒光猝滅氧氣傳感檢測的定量基礎25-26
• 1.2.4 基于熒光猝滅的氧氣傳感方法的研究進展26-35
• 1.3 本文主要目的和研究內(nèi)容35-37
• 第2章 混合電化學發(fā)光體系的電化學發(fā)光行為研究37-49
• 2.1 引言37-38
• 2.2 實驗部分38-40
• 2.2.1 化學試劑與儀器38-39
• 2.2.2 溶液的配制39-40
• 2.2.3 電極的處理方法40
• 2.2.4 電化學發(fā)光測量方法40
• 2.3 結(jié)果與討論40-48
• 2.3.1 四組分混合體系在不同電極上的電化學發(fā)光行為研究40-42
• 2.3.2 不同組分的溶液在玻碳電極上的電化學發(fā)光行為研究42-46
• 2.3.3 魯米諾-三丙胺雙組份的電化學發(fā)光行為研究46-48
• 2.4 結(jié)論48-49
• 第3章 銥金屬配合物(pq)_2Ir(psa)檢測氧分析新方法的研究49-65
• 3.1 前言49
• 3.2 實驗部分49-52
• 3.2.1 試劑、儀器和溶液配制49-51
• 3.2.2 吸收光譜和熒光光譜測量方法51
• 3.2.3 除氧和通氧方法51
• 3.2.4 細胞成像操作51-52
• 3.3 結(jié)果與討論52-64
• 3.3.1 乙腈中(pq)_2Ir(psa)的紫外光譜52-53
• 3.3.2 乙腈中(pq)_2Ir(psa)的熒光光譜53-54
• 3.3.3 乙腈中(pq)_2Ir(psa)的耐光性54
• 3.3.4 熒光測量參數(shù)的選擇54-55
• 3.3.5 乙腈中不同濃度O_2對(pq)_2Ir(psa)熒光強度的影響55-59
• 3.3.6 乙腈中(pq)_2Ir(psa)的熒光對O_2響應的可逆性59-60
• 3.3.7 乙腈中不同濃度O_2對(pq)_2Ir(psa)紫外吸收光譜的影響60-61
• 3.3.8 水中(pq)_2Ir(psa)的紫外光譜61
• 3.3.9 水中(pq)_2Ir(psa)的熒光光譜61-62
• 3.3.10 水中不同濃度O_2對(pq)_2Ir(psa)熒光強度的影響62-63
• 3.3.11 水中不同濃度O_2對(pq)_2Ir(psa)紫外吸收光譜的影響63
• 3.3.12 (pq)_2Ir(psa)對HeLa細胞的染色和熒光成像63-64
• 3.4 結(jié)論64-65
• 第4章 結(jié)論65-67
• 4.1 結(jié)論65
• 4.2 存在的問題與展望65-67
• 參考文獻67-77
• 致謝77-79
• 攻讀碩士期間主要研究成果79

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