论文部分内容阅读
黄素辅酶,包括黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)以及它们的前体核黄素(RF),是黄素蛋白(主要为氧化还原酶)的辅基,它可以接受2个氢而还原为FMNH2或FADH2,参与人体内多种氧化还原反应,促进糖、氨基酸、脂和蛋白质的代谢。因此,黄素辅酶及其相关蛋白质的测定具有重要的意义。如果黄素辅酶能作为电子给体,与光敏纳米材料组成一种新的光致电化学(PEC)反应系统,借助于这个PEC分析的平台,就能建立测定黄素辅酶的新方法,是非常有意义的工作。本文利用四电极双通道电化学系统,在电化学还原黄素辅酶后,使其与光激发下的氧化锌纳米棒光电极(ZnONRP)发生PEC反应,构建了一种纳米界面光电极与黄素辅酶的PEC反应通道,通过光电流的测量实现了对黄素辅酶的直接检测。本文主要做了以下三个方面的研究:1.用电化学沉积法制备了ZnONRP,优化了制备方法,并通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射谱(XRD)对电极的修饰结果进行了表征。以制备的ZnONRP作为光敏界面,由第二工作电极还原RF为RFH2,使其与ZnONRP发生PEC反应,建立了以RF为电子供体,ZnONRP为电子受体的PEC反应系统。基于ZnONRP对RF的光致电化学响应,通过检测光电流实现了对RF的定量分析。文中讨论了光电化学敏感界面对RF的响应机理,讨论了偏压、电解液pH值、光照强度以及工作电极与第二工作电极之间的距离对PEC反应和测定RF的影响。在优化的实验条件下,光电流强度与1.00?10-11?1.00?10-6 mol/L RF浓度的对数值成正比,检测限为6.0?10-12 mol/L(S/N=3),灵敏度为195.6 nA/logC(μmol/L)。对实际样品测定的相对标准偏差(RSD)小于6.25%,回收率为99.0%?104%,常见生化物质对RF的光电流响应无干扰。2.用FMN和FAD代替RF,利用黄素辅酶在ZnONRP上的PEC反应,创建了黄素辅酶的PEC分析法。在优化的实验条件下,光电流强度与FMN或FAD浓度对数成正比,在1.00?10-11?1.00?10-6 mol/L的浓度范围内,光电流强度与FMN和FAD浓度的对数值成正比,线性相关系数R2分别为0.996和0.998,检出限分别为8.00?10-12和5.00?10-12 mol/L(S/N=3)。3.FAD是葡萄糖氧化酶(GOD)的辅酶,葡萄糖是GOD的底物,用葡萄糖还原GOD中的FAD,再利用壳聚糖的电荷传递功能,通过直接电子转移和ZnONRP-FAD光致电化学系统,建立了葡萄糖的PEC分析法。在优化了壳聚糖的浓度、GOD负载量和电解液pH后,光电流强度与葡萄糖浓度在0.60~2.80mmol/L浓度范围内呈指数关系,相关系数R2=0.991,检出限为0.20 mmol/L。将该方法用于对人血清中葡萄糖含量的检测,RSD为0.86%,回收率为98.5%~103.3%。