铜—茜素红及金纳米探针在化学发光中的应用

论文摘要

化学发光分析法不仅具有较高的灵敏度,而且具有仪器设备简单、操作方便、线性范围宽、易于实现自动化和检测快速等显著优点,越来越受到科研工作者的广泛关注。本文的主要内容是利用化学发光分析法对牛血清白蛋白（BSA）和Hg2+进行定量检测,具体研究内容包括:1.利用Cu（Ⅱ）-Alizarin Red S（ARS）络合物作为化学发光探针,设计了一种灵敏的流动注射化学发光检测牛血清白蛋白的方法。该方法是在Cu（Ⅱ）-ARS络合物可以增强Luminol-H2O2发光体系的化学发光强度基础上,利用BSA与Cu（Ⅱ）-ARS形成三元络合物,使产生的化学发光信号减弱来实现对BSA的检测。在选定的实验条件下,化学发光强度与BSA的浓度在5.0 × 10-11～1.0 × 10-9 mol·L-1范围内成良好的线性关系,检测限为2.0×10-11 mol·L-1（3σ）。该方法成功的应用于尿液中蛋白含量的测定。2.设计了一种简单灵敏的适体修饰纳米金化学发光探针检测溶液中Hg2+的方法,对Hg2+具有很好的选择性。该方法利用纳米金粒子能够有效的区分折叠和未折叠的适体DNA及对Luminol-H2O2发光体系的催化作用,建立了一种有效检测Hg2+的发光探针。当溶液中存在Hg2+时,适体与Hg2+离子形成刚性的G-四联体结构使其从纳米金表面脱落下来,体系的化学发光强度得到增强,因此可根据化学发光的强弱对样品中的Hg2+离子进行定量检测。当DNA单链中有14个T碱基时,体系的线性范围为5.0 × 10-10～1.0 × 10-7 mol·L-1,检测限为2.1 ×10-1 mol·L-1。另外通过改变DNA单链中T碱基的数目可以实现探针对Hg2+线性范围和检测限的调节。当T碱基的数目分别为10和6时,体系的线性范围改变。较低数目的T碱基使得线性范围窄而灵敏,检测限较低;较高数目的T碱基扩大了线性范围,使检测上限提高。3.用半胱氨酸-纳米金作为发光探针,研制出了一种高灵敏度和高选择性的化学发光检测汞离子的方法。利用半胱氨酸（Cysteine,Cys）中的巯基可以与纳米金的表面发生作用形成Au-S键,以及Hg2+与巯基间有较强的亲和力,实现了对Hg2+的定量检测。在Hg2+存在的情况下,由于Cys中的巯基与Hg2+的亲和力要强于纳米金粒子与巯基的结合作用,因此更倾向于形成Hg（Ⅱ）-S键,这就导致了体系的化学发光强度增强。在最优的实验条件下,Hg2+的检测限为8.5 × 10-11 mol·L-1（3σ）。该方法对Hg2+的选择性远远高于其它的金属离子。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1 纳米材料
• 1.1 金属纳米材料的物理化学性质
• 1.1.1 纳米材料的特性
• 1.1.2 金属纳米材料的光学性质
• 1.1.3 金属纳米材料的力学性质
• 1.1.4 金属纳米材料的热学性质
• 1.1.5 金属纳米材料的磁学性质
• 1.1.6 金属纳米材料的电学性质
• 1.1.7 金属纳米材料的催化作用
• 1.2 金属纳米材料的制备方法
• 1.2.1 纳米金的制备
• 1.2.2 纳米银的制备
• 1.3 金属纳米材料的研究现状和应用
• 1.3.1 在医药卫生领域的应用
• 1.3.2 在化工领域的应用
• 1.3.3 在微电子学领域的应用
• 1.3.4 在其他方面的应用
• 2 金属纳米材料在化学发光中的研究及应用
• 2.1 化学发光的原理及特点
• 2.2 常见的化学发光体系
• 2.2.1 鲁米诺化学发光体系
• 2.2.2 酸性高锰酸钾化学发光体系
• 2.2.3 光泽精化学发光体系
• 2.2.4 四价铈化学发光体系
• 2.2.5 其它化学发光体系
• 2.3 金属纳米材料参与的化学发光
• 3 核酸适体在DNA发光探针中的应用
• 3.1 核酸适体
• 3.2 核酸适体的特点
• 3.3 核酸适体的应用进展
• 4 课题意义及研究内容
• 参考文献
• 第二章 Cu-ARS络合物作为化学发光探针检测牛血清白蛋白
• 1 引言
• 2 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 溶液配制
• 2.2.1 标准储备液和工作溶液的制备
• 2.3 实验方法
• 3 结果与讨论
• 2O₂体系的机理'>3.1 Cu（Ⅱ）-ARS络合物催化Luminol-H₂O₂体系的机理
• 3.2 条件优化
• 3.2.1 Luminol对化学发光强度的影响
• 2O₂对化学发光强度的影响'>3.2.2 H₂O₂对化学发光强度的影响
• 3.2.3 ARS与Cu（Ⅱ）的结合比对化学发光强度的影响
• 4对化学发光强度的影响'>3.2.4 CuSO₄对化学发光强度的影响
• 3.3 BSA的化学发光实验
• 3.4 BSA的工作曲线、检出限、精密度
• 3.5 尿液中总的蛋白质含量的测定
• 4 小结
• 参考文献
• 2+离子'>第三章 适体修饰纳米金化学发光探针检测Hg²⁺离子
• 1 引言
• 2 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 纳米金的合成
• 2+离子'>2.2.2 化学发光检测Hg²⁺离子
• 3 结果与讨论
• 3.1 机理探讨
• 3.2 实验条件的优化
• 3.2.1 氢氧化钠浓度的选择
• 3.2.2 鲁米诺浓度的选择
• 3.2.3 双氧水浓度的选择
• 3.2.4 纳米金和适体DNA浓度的选择
• 2+离子的化学发光实验'>3.3 Hg²⁺离子的化学发光实验
• 2+离子的检测'>3.4 Hg²⁺离子的检测
• 3.4.1 反应时间的选择
• 3.4.2 工作曲线
• 3.4.3 改变T碱基数目对工作曲线的影响
• 3.5 选择性
• 3.6 水样中汞离子的检测
• 4 小结
• 参考文献
• 2+离子'>第四章 半胱氨酸修饰纳米金探针检测Hg²⁺离子
• 1 引言
• 2 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 纳米金的合成
• 2.3 实验方法
• 3 结果与讨论
• 3.1 机理探讨
• 3.2 实验条件的优化
• 3.2.1 氢氧化钠浓度的选择
• 3.2.2 鲁米诺浓度的选择
• 3.2.3 双氧水浓度的选择
• 3.2.4 纳米金和半胱氨酸浓度的选择
• 2+离子的化学发光实验'>3.3 Hg²⁺离子的化学发光实验
• 2+离子的检测'>3.4 Hg²⁺离子的检测
• 3.4.1 反应时间的选择
• 3.4.2 工作曲线
• 3.5 选择性
• 3.6 水样中汞离子的检测
• 4 小结
• 参考文献
• 结论
• 致谢
• 攻读学位期间发表及待发表的学术论文目录