鲁米诺化学发光体系的增强研究及其相关应用

论文摘要

化学发光（Chemiluminescence, CL）,是通过化学能将体系中共存的某种分子从基态激发到激发态,受激分子由激发态返回基态,以辐射形式发射出一定波长的光的过程。化学发光分析不需要外来的光源激发,从而减少了瑞利散射和拉曼散射,降低了噪音信号的干扰。随着化学发光研究的不断深入,该方法已成功地应用于化学、药学、分子生物学、环境科学、食品科学和临床医学等诸多领域。本论文重点研究了纳米材料和酶参与的鲁米诺化学发光体系,探讨了化学发光增强的机理；并采用上述体系对环境激素、药物、蛋白等样品进行了检测。论文包括以下几个方面：一、通过溶胶-凝胶法制备了粒径约为17±1.0nm的纳米银颗粒（AgNPs）,该AgNPs对luminol-KMnO4体系的化学发光有显著的增强作用。基于双酚A（BPA）对上述体系的抑制作用,建立了测定水中痕量BPA的方法。研究发现,AgNPs被引入到luminol-KMnO4体系后,AgNPs被KMnO4氧化为Ag+,而Ag+充当了化学发光效应的增敏剂或协同氧化剂。在最佳实验条件下,△I（在没有BPA及引入BPA时二者化学发光强度的差值）与BPA浓度在1.0×10-8～5.0×10-5g L-1范围内呈现良好的线性关系,方法的检出限为1.0×10-9g L-1。所建立的方法灵敏度高、选择性好,已成功用于水样中BPA的检测,测定结果与LC-FL结果一致。二、AgNPs对luminol-K3Fe（CN）6化学发光体系有增敏作用,而硫酸特布他林的引入更能显著增强该体系的发光强度,据此建立了流动注射化学发光检测硫酸特布他林的新方法。在优化的实验条件下,该方法测定硫酸特布他林的线性范围为1.0×10-9～2.0×10-g L-1,检出限为1×10-100g L-1。采用该方法测定了硫酸特布他林片剂含量,结果与药典法基本一致。三、采用水相法合成了半导体纳米材料CdS （CdS NPs）,采用UV-vis、化学发光光谱进行了表征。研究发现,CdS NPs显著提高luminol-K3Fe（CN）6体系的发光强度,增敏的化学发光源自CdS NPs的催化作用。黄芩苷对该发光体系具有强烈的抑制作用,从而建立了测定黄芩苷的分析方法。四、利用一致性双链DNA对野生型p53蛋白的特异性识别以及辣根过氧化物酶（HRP）催化luminol-H2O2体系的特性建立了灵敏检测野生型p53蛋白的分析方法。该方法灵敏、简便,对野生型p53蛋白的检出限为3.8pM,并成功地测定了正常细胞和癌细胞溶胞液中野生型p53蛋白的含量。该方法在疾病标志物的临床诊断方面具有潜在的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 化学发光分析基本原理
• 1.1.1 化学发光的定义
• 1.1.2 化学发光分析的原理
• 1.1.3 化学发光分析的特点
• 1.2 常见的化学发光体系
• 1.2.1 鲁米诺及其衍生物的化学发光体系
• 1.2.2 过氧化草酰类化学发光体系
• 1.2.3 光泽精及吖啶酯类的化学发光体系
• 1.2.4 钌（Ⅱ）-联吡啶化学发光体系
• 1.2.5 其他化学发光体系
• 1.3 化学发光分析的发展现状
• 1.3.1 新的化学发光体系和新的催化剂的研究
• 1.3.2 化学发光与其他方法、技术的联用
• 1.4 化学发光分析的应用
• 1.4.1 化学发光分析在环境检测中的应用
• 1.4.2 化学发光分析在食品安全检测中的应用
• 1.4.3 化学发光分析在医学、生命科学检测中的应用
• 1.5 本论文的研究意义及拟开展的工作
• 4化学发光体系研究及水体中双酚A的分析应用'>2 纳米银增强的luminol-KMnO₄化学发光体系研究及水体中双酚A的分析应用
• 2.1 引言
• 2.2 试剂与仪器
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.3 实验过程
• 2.3.1 溶液配制
• 2.3.2 纳米银颗粒（AgNPS）的合成
• 2.3.3 化学发光检测流程
• 2.3.4 样品的制备
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 BPA对纳米银增强的化学发光的抑制作用
• 2.4.2 化学发光反应条件的优化
• 2.4.3 分析性能
• 2.4.4 干扰实验
• 2.4.5 实际样品检测
• 2.4.6 反应机理讨论
• 2.5 小结
• 3Fe（CN）₆化学发光体系的增敏作用研究及硫酸特布他林的检测'>3 纳米银对luminol-K₃Fe（CN）₆化学发光体系的增敏作用研究及硫酸特布他林的检测
• 3.1 引言
• 3.2 试剂与仪器
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.3 实验过程
• 3.3.1 纳米银（AgNPs）合成
• 3.3.2 实验装置
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 纳米银的形貌表征
• 3Fe（CN）₆化学发光体系的增强作用'>3.4.2 纳米银对luminol-K₃Fe（CN）₆化学发光体系的增强作用
• 3.4.3 实验条件选择
• 3.4.4 线性范围、检出限
• 3.4.5 干扰试验
• 3.4.6 分析应用
• 3.4.7 机理探讨
• 3.5 小结
• 4 CdS纳米颗粒增敏的化学发光体系研究及药剂中黄芩苷的检测
• 4.1 引言
• 4.2 试剂与仪器
• 4.2.1 实验试剂
• 4.2.2 实验仪器
• 4.3 实验过程
• 4.3.1 溶液配制
• 4.3.2 硫化镉纳米颗粒（CdS NPs）的制备
• 4.3.3 化学发光检测流程
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 CdS NPs的UV-Vis和PL光谱特性
• 3Fe（CN）₆化学发光体系的增敏作用'>4.4.2 CdS NPs对luminol-K₃Fe（CN）₆化学发光体系的增敏作用
• 3Fe（CN）₆化学发光体系的抑制作用'>4.4.3 黄芩苷对CdS NPs增敏的luminol-K₃Fe（CN）₆化学发光体系的抑制作用
• 4.4.4 化学发光反应条件的优化
• 4.4.5 工作曲线与检出限
• 4.4.6 干扰试验
• 4.4.7 分析应用
• 4.4.8 化学发光机理探讨
• 4.5 小结
• 5 化学发光检测正常细胞和癌细胞中痕量野生型p53蛋白
• 5.1 引言
• 5.2 试剂与仪器
• 5.2.1 实验试剂
• 5.2.2 实验仪器
• 5.3 实验过程
• 5.3.1 溶液配制
• 5.3.2 氨基探针DNA在金片表面的固定
• 5.3.3 靶点DNA的杂交以及野生型p53蛋白的固定
• 5.3.4 Biotin-Mi的衍生以及SA-HRP复合物的固定
• 5.3.5 流动注射化学发光的测定
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 化学发光测定野生型p53蛋白的原理
• 5.4.2 化学发光条件的优化
• 5.4.3 野生型p53蛋白的测定
• 5.5 小结
• 6 论文总结与展望
• 参考文献
• 攻读博士学位期间主要的研究成果
• 致谢