人血清中半胱氨酸测定用自组装电化学传感器的研制

将四羧基钌(Ⅱ)酞菁(RuPc)共价键合到自组装在Au电极表面的巯基丁二胺单分子层上,获得了自组装修饰电极(RuPc-CME).研究了它的电化学性质,并采用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能仪(XPS)以及循环伏安法(CV)对该电极表面进行了表征.在pH 5.5时,循环伏安图显示RuPc修饰层存在一对氧化还原峰,其峰电位分别为V1pa=1.12 V,V1pc=1.09 V(vs. SCE).它的表面电子的电荷转移系数α为0.52,速率常数Ks=1.43 s-1,表面覆盖度Γ=7.82×10-10mol/cm2,属于单分子层吸附.在pH 3.0～5.5的PBS底液中,该电极对L-半胱氨酸(Hcy)的氧化有催化作用,采用计时安培电流法(CA)测定催化电流与Hcy的浓度在5.0×10-7～5.4×10-5mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.8×10-7 mol/L.用于检测人血清样品中的Hcy,结果满意.     

去甲肾上腺素在3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑修饰金电极上的电化学行为及研究

本文通过自组装的方法制备了3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑(TA)修饰金电极。X射线光电子能谱表明,3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑是通过形成S-Au键而组装到Au电极表面。研究了去甲肾上腺素在该自组装膜电极上的电化学行为。实验结果表明:在pH 4.5的0.1 mol/L BR缓冲溶液中,膜电极对去甲肾上腺素的电化学氧化具有明显的催化作用,其氧化峰电流与去甲肾上腺素的浓度在2.0×10-6~1.9×10-4mol/L范围内呈良好线性关系。方法检出限为4.0×10-7mol/L。     

基于两种复合纳米材料修饰的电极对多巴胺的催化氧化

本文先在Au电极表面自组装硫辛酰胺(T-NH_2),再利用电化学还原的方法将还原氧化石墨烯(ERGO)和纳米金(AuNPs)电沉积到T-NH_2表面,采用循环伏安法考察了电极的电化学性能。实验表明,该修饰电极对多巴胺(DA)具有良好的电催化作用,优化条件下,DA的氧化峰电流与其浓度在6.49×10~(-6)~7.62×10~(-3) mol/L范围内呈良好的线性关系(R=0.996),检出限为2.0×10~(-6) mol/L。     

维生素B_1自组装膜修饰金电极对多巴胺、尿酸的电催化作用

用维生素B1(VB1)在金电极上进行自组装,制备了VB1自组装膜修饰金电极(VB1-Au/SAMs/CME).利用循环伏安法初步研究了此自组装单分子膜修饰电极的电化学行为.结果表明: VB1在金电极表面具有特性吸附.以\3-/ 4-氧化还原电对为探针,考察了VB1自组装膜修饰金电极的电化学性质, VB1自组装膜的存在对\3-/4-的电子转移具有明显的阻碍作用.研究了多巴胺(DA)和尿酸(UA)在此电极上的电化学行为.实验结果表明, DA和UA在此电极上均可被电催化氧化.差分脉冲伏安(DPV)氧化峰电流与DA浓度在2.0×10-5～4.0×10-4 mol/L范围内呈线性关系;测定UA的线性范围为6.0×10-5～2.2×10-4 mol/L,而且可实现这两种物质的同时测定.     

HA-[CePy][PF6]-Mb/GCE修饰电极的制备与应用

将肌红蛋白(Mb)包埋在十六烷基吡啶六氟磷酸盐([CePy][PF6])与透明质酸(HA)混合得到的复合膜内,采用滴涂法将其修饰在玻碳电极(GCE)表面,制备了HA-[CePy][PF6]-Mb/GCE修饰电极,研究了Mb的直接电化学及电催化行为,建立了H2O2的计时安培测定新方法。结果表明,在0.1 mol/LPBS(pH 7.0)中,该修饰电极上产生了一对准可逆的氧化还原峰,电子转移速率常数(ks)为3.9/s,电极表面表观覆盖度(Γ*)为4.36×10-9mol/cm2,表观米氏常数(Km)为2.6×10-5mol/L;该修饰电极上的Mb对H2O2的还原表现出良好的电催化作用,催化电流与H2O2浓度在2.5×10-6～5.0×10-5mol/L范围内呈线性关系,检出限为8.0×10-7mol/L(S/N=3)。     

含硼酸基的自组装膜对糖的电化学识别

利用巯基乙酸(TGA)和3-氨基-苯硼酸硫酸盐(PBA)反应,设计合成含有苯硼酸基的硫醇化合物TGA-PBA。组装TCA-PBA于金表面,形成自组装膜。TGA-PBA／Au,并用光电子能谱和循环伏安法实验佐证自组装膜的形成。基于自组装膜与单糖强的结合作用(TGA-PBA／Au与D-半乳糖结合常数为1．9x10^8L／mol),有效阻碍电活性标记离子[Fe(CN)6]^3/4-在电极表面的电子转移,建立单糖的高灵敏度的电化学识别方法。     

乙酰半胱氨铜自组装修饰金电极作为生物传感器测定一氧化氮

将铜离子共价键合到自组装在Au电极表面的乙酰半胱胺单分子层上,获得了乙酰半胱胺铜自组装单分子膜修饰电极(CuACYS CME),研究了它的电化学性质,并采用扫描电子显微镜(SEM),X射线荧光仪(XRFS),X射线光电子能仪(XPS)以及循环伏安法(CV)对该电极表面进行了表征。在pH 3.0时,循环伏安图显示Cu修饰层存在一对氧化还原峰,其峰电位分别为Vp1a=246 mV,Vp1c=101 mV(vs.SCE)。它的表面电子转移系数α为0.52,速率常数Ks=0.04 s-1,表面覆盖度Γ=1.2×10-10mol/cm2,属于单分子层吸附。在pH 2.0~5.0的NaAc底液中,该电极对NO的还原有催化作用,pH 3.0时NO的还原过电位为VpcⅡ=-672 mV,较在裸电极上(-1.1V)降低了约600 mV,采用示差脉冲伏安法(DPV)测定催化电流与NO的浓度在3.1×10-9~4.7×10-8mol/L范围内呈良好的线性关系。NO催化还原过程的异相电子转移速率常数为3.12×10-3cm/s。     

丝裂霉素在β-环糊精修饰电极上的电化学研究

研究了丝裂霉素(MMC)在β-环糊精(β-CD)修饰金电极上的电化学行为。结果表明,β-CD/Au电极能与MMC发生表面包络反应。25℃,pH 7.0时,该电极表面包络常数为3.32×105L/mol,且表面包络常数随温度升高而增大,表现为吸热过程。该电极与MMC的包络呈不可逆的电化学过程。25℃,pH 7.0时,其速率常数为0.0706 s-1,且速率常数值随温度升高而增大,活化能为2.13 kJ/mol。在4~8μmol/L浓度范围内β-CD/Au电极上MMC的还原峰电流与浓度呈线性关系,线性方程Ip=14.86+0.43c,相关系数0.9931,检出限0.75μmol/L。     

聚亚甲基蓝修饰金电极对抗坏血酸电催化氧化及其电分析方法研究

研究了亚甲基蓝(methylene blue,MB)聚合物膜修饰金电极(PMB/Au)的制备及其性质,通过电化学阻抗谱图对PMB/Au进行了表征,并对抗坏血酸(ascorbic acid,AA)在PMB/Au上的电化学行为进行了研究。结果表明,PMB/Au对AA的氧化具有良好的电催化作用,使AA的过电位降低约200 mV,氧化峰电流明显增大。测得AA在PMB/Au上的电荷转移系数为0.70,催化反应速率常数为5.99×103mol-1.L.s-1。用方波伏安法(Square Wave Voltammetry,SWV)测得氧化峰电流与AA浓度在2.0×10-5~6.0×10-3mol/L范围内呈良好线性关系,检出限为1.0×10-5mol/L。将PMB/Au应用于Vc片剂和Vc注射液中AA的测定。     

对乙酰氨基酚在多壁碳纳米管L-半胱氨酸共组装修饰金电极上的电化学行为研究及其测定

在N,N-二环已基碳酰亚胺(DCC)存在介质下,通过酰氨键使羧基化的多壁碳纳米管(MCNTs)与L-半胱氨酸(L-Cys)缩合,功能化的MCNTs通过S Au键自组装(SAM s)到金电极表面,制备了修饰电极(MCNTs-L-Cys-Au/SAM s-CME),并对电极的表面结构进行电化学表征。研究表明,该修饰电极对对乙酰氨基酚的电化学氧化具有明显的催化作用。同时,对其催化氧化的机理进行了初步探讨。将此修饰电极用于流动注射不可逆双安培(FI-IB)体系的构建,即利用对乙酰氨基酚在MCNTs-L-Cys-Au/SAM s-CME上的氧化和KMnO4在另一支铂电极上的还原构建了双安培检测体系,成功的建立了在外加电压为0 V条件下流动注射双安培法直接测定对乙酰氨基酚的新方法。在0 V外加电压下,在0.05 mol/L硫酸载液中,该氧化峰峰电流与对乙酰氨基酚浓度在2.0×10-6~2.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,其线性回归方程为i(nA)=8.21×107C 200(r=0.9984,n=9);在2.0×10-4~1.0×10-3mol/L范围内呈线性关系,其线性回归方程为i(nA)=2.30×107C 104(r=0.9938,n=4),方法检出限为1.0×10-6mol/L(S/N=3);连续测定1.00×10-4mol/L对乙酰氨基酚标准溶液20次,电流值RSD为2.7%,进样频率为90样/h。该方法具有较高的选择性和灵敏度。对乙酰氨基酚片中的对乙酰氨基酚的含量的测定,结果比较满意。     

电化学DNA生物传感器定量检测根癌农杆菌终止子基因片段

通过自组装法及共价法固定单链脱氧核糖核酸(ssDNA),制备了电化学DNA生物传感器。将巯基丙酸(MPA)自组装于金电极表面形成单分子膜,再利用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的活化作用将ssDNA探针序列固定于金电极表面。将ssDNA修饰的电极与待测溶液中人工合成的转基因食品中常有的根癌农杆菌终止子(NOS)基因片段进行杂交,在[Fe(CN)6]3-/4-溶液中进行循环伏安和电化学阻抗谱扫描,表征ssDNA固定及杂交过程。优化了ssDNA固定条件。待测溶液中DNA浓度在1.0×10-7～1.0×10-10mol/L范围时,其浓度的对数值和ssDNA/Au电极与dsDNA/Au电极峰电流差值的变化值呈线性相关关系,相关系数为0.9822,检出限为8.1×10-11mol/L。     

SOD-PVP/Au电极的电化学行为及对H_2O_2的电催化

以聚乙烯吡咯烷酮K30为电催化剂,羧甲基纤维素为膜固定剂,将超氧化物歧化酶固定在电极上,制备了SOD-PVP/Au修饰电极.采用循环伏安法研究了该修饰电极的电化学行为,在pH7.0 PBS缓冲溶液中于0.305V和0.111V处出现一对明显的氧化还原峰,电极反应是一个受扩散控制的准可逆过程,扩散系数4.71×10~(-7)cm~2/s、异相电子迁移常数5.37×10~(-6)cm/s.修饰电极能够催化H_2O_2的电还原,还原峰电流与H_2O_2浓度在2.0×10~(-6)～2.0×10~(-4)mol/L范围呈线性关系,相关系数R=-0.99042,可用于H_2O_2的电催化检测.     

烟酰胺辅酶在聚甲苯胺蓝膜修饰的玻碳电极上的电催化氧化

用循环伏安法在玻碳电极上电沉积一层稳定的甲苯胺蓝聚合物膜 ,研究了这层膜在 0 .2mol/L磷酸缓冲溶液 (pH 6 .86 )中的电化学性质 ,并且考察了该膜修饰的玻碳电极对烟酰胺辅酶 (NADH)的电催化作用 ,用旋转圆盘电极测量了NADH在该修饰电极上的催化反应常数。实验发现 ,在该修饰电极上 ,NADH氧化峰电位比未修饰的玻碳电极负移了 4 5 0mV ,且其催化反应速率常数为 3.5× 10 3 L·mol-1·s-1,说明聚甲苯胺蓝膜对NADH有良好的电催化作用     

2,5-巯基-1,3,4-硫代二氮唑自组装金电极测定银(I)

制备了2,5-巯基-1,3,4-硫代二氮唑(DMTD)自组装单分子层修饰金电极,用电化学阻抗谱进行了表征,研究了Ag(I)在该电极上的电化学行为并用差分脉冲阳极溶出伏安法对其进行了测定。结果表明,DMTD/Au电极能显著提高Ag(I)测定的灵敏度和选择性,Ag(I)浓度在9.4×10-7～8.0×10-6mol/L范围内,氧化峰电流与Ag(I)呈现良好的线性关系,检出限为2×10-7 mol/L。该自组装电极可用于水样的测定。     

Hb/Fe3O4/CILE修饰电极的制备及应用

以类离子液体碳糊电极(CILE)为基体电极,采用滴涂法和利用静电吸附作用,制备了Hb/Fe3O4/CILE修饰电极,研究了Hb的直接电化学及其电催化行为,建立了H2O2的计时安培测定新方法。结果表明:Hb在该修饰电极上,Hb呈现了一对准可逆的氧化还原峰,且其在该修饰电极表面表观覆盖度为2.65×10-9moL/cm2;电子转移速率常数为1.35/s;表观米氏常数为1.59×10-5mol/L。在1.0×10-6~4.0×10-5mol/L范围内,催化电流与H2O2浓度呈线性关系(r=0.9976),检出限为3.0×10-7mol/L(S/N=3)。     

聚甲苯胺蓝-(多壁碳纳米管/PDDA)_n杂化膜修饰印刷电极的制备及其对NADH的测定

利用静电层层组装的方式在印刷电极表面制备了(多壁碳纳米管/邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯(PDDA))n多层膜,采用电位扫描电聚合法在修饰有多层膜的印刷电极表面聚合甲苯胺蓝,制备了聚甲苯胺蓝-(多壁碳纳米管/PDDA)n杂化膜修饰电极。扫描电镜实验表明,多壁碳纳米管均匀分布在杂化膜中,且多壁碳纳米管的掺杂使杂化膜表现出明显的多孔性。电化学实验表明,杂化膜具有良好的导电性且多壁碳纳米管的掺杂显著增加了聚甲苯胺蓝在电极表面的担载量,提高了检测灵敏度。在pH7.4的磷酸盐缓冲液中,杂化膜修饰电极对β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)的氧化具有良好的催化作用,与裸电极相比氧化电位降低了560 mV,灵敏度明显提高。在8.7×10-8~1.3×10-4mol/L范围内,NADH的浓度与氧化电流呈线性关系,检出限为2.8×10-8mol/L,该修饰电极可用于NADH的测定。     

对乙酰氨基酚在L-半胱氨酸修饰金电极上的不可逆双安培测定

在裸金电极上制备了L-半胱氨酸自组装膜修饰电极(L-Cys/SAM-CME),研究了对乙酰氨基酚(AP)在L-Cys/SAM-CME上的电化学行为,结果发现该修饰电极对AP的氧化具有催化作用,与裸金电极相比,氧化峰电位降低了68mV,峰电流增大了1.2×10-5A。本文探讨自组装膜修饰技术用于构建不可逆双安培法的可行性,利用对AP在L-Cys/SAM-CME上的催化氧化和高锰酸钾在裸金电极上的还原构建双安培检测体系,建立了在外加电压为0V条件下流动注射双安培法直接测定对AP的方法。在0V外加电压下,0.05mol/L硫酸载液中,测得对AP的峰电流与其浓度在2.0×10-7mol/L~2.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系(r=0.9986,n=13),检出限为9.4×10-8mol/L。连续测定1.00×10-4mol/L的AP溶液20次,电流值RSD为1.90%,进样频率为80样/h。     

葡萄糖氧化酶在石墨烯-纳米氧化锌修饰玻碳电极上的直接电化学及对葡萄糖的生物传感

采用滴涂法和电沉积法制备了石墨烯/纳米氧化锌复合膜修饰玻碳电极,再将葡萄糖氧化酶固定在修饰电极表面制成了电化学生物传感器,用于葡萄糖的灵敏测定。用循环伏安法在-0.7～-0.1 V范围内研究了葡萄糖氧化酶在修饰电极上的直接电化学行为。结果表明,石墨烯/纳米氧化锌复合膜能很好地保持葡萄糖氧化酶的生物活性,并显著促进了其电化学过程。在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH 7.0)中,固定在修饰电极上的葡萄糖氧化酶呈现出一对近乎可逆的氧化还原峰,并且对葡萄糖的氧化具有良好的催化作用。葡萄糖氧化酶在修饰电极上的电子转移常数ks为1.42 s-1,修饰电极对葡萄糖催化的米氏常数Kampp为14.2μmol/L。线性范围为2.5×10-6～1.5×10-3mol/L,检出限为2.4×10-7mol/L(S/N=3)。此修饰电极具有良好的导电性能、稳定性和重现性,可用于实际样品的分析测定。     

天青Ⅰ修饰玻碳电极的电化学性质及其对NADH的催化氧化

本文利用滴涂于玻碳表面的Nafion膜中负电性的磺酸基与天青I阳离子之间的静电作用,以实现天青I的固定化,从而制备出Nafion/天青I电催化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)传感器。采用循环伏安法考察了传感器的电化学性质,并研究了该修饰电极对NADH的电催化作用。实验结果表明:该修饰电极对NADH有良好的电催化作用,NADH氧化峰电位比未修饰的玻碳电极负移了660 mV,响应电流与NADH的浓度在8.7×10-5~1.5×10-2mol/L范围内呈良好的线性关系。该方法检出限为3.0×10-5mol/L。     

铅笔芯电极表面多层自组装膜制备及其对牛血清白蛋白的测定

采用电沉积技术将金沉积在铅笔芯电极(PGE)上,借助Au-S作用,将L-半胱氨酸(L-Cys)组装于金表面,利用吖啶橙(AO)与L-半胱氨酸之间的静电作用,将吖啶橙间接组装于金表面,构建成三层自组装膜电极AO/L-Cys/Au/PGE。将该复合膜电极连接在电化学工作站的工作电极和辅助电极端之间,与参比电极浸入溶液中,构建了一个新的检测回路。采用电化学阻抗谱技术和循环伏安法对多层自组装膜的组装过程进行表征。利用吖啶橙与牛血清白蛋白(BSA)间的相互作用,采用零流电位法,通过对比加入不同浓度BSA后零流电位值的变化(ΔEzcp)对BSA进行检测。结果显示,在1.0×10-9～1.0×10-5mol/L范围内,ΔEzcp与BSA浓度的对数值呈良好线性,相关系数(r)为0.997 0,检出限为1.41×10-11mol/L。该方法选择性和重复性好,有望应用于其它蛋白的测定。