分子印迹化学发光传感器的研制及在分析中的应用

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本论文基于新型的载体(尼龙膜、磁性纳米粒子以及氧化石墨烯等)合成了具有特异性识别性的分子印迹聚合物,并设计制备了多种识别元件,结合流动注射化学发光技术构建了新型分子印迹-化学发光传感器。实现了对实际样品高选择性、高灵敏度以及操作简单可控的在线分析,该传感器避免了样品复杂的前处理过程,获得了满意的结果。第一部分,通过沉淀聚合的方法制备了槲皮素分子印迹聚合物微球并优化了聚合条件,对制备的印迹聚合物微球的性能和结构进行了表征。将合成的分子印迹聚合物与流动注射化学发光法联用,构建了槲皮素分子印迹-化学发光传感器。选择鲁米诺-双氧水-氢氧化钠发光体系并对发光试剂的浓度和泵速等进行了优化,建立了高选择性、高灵敏度测定槲皮素的分析方法。该方法的线性范围为1.4×10-6-1.6×10-4mol/L,检出限为9.3×10-7mol/L,成功应用于槐米中槲皮素的分析和检测。第二部分,以尼龙膜为载体合成了L-色氨酸的分子印迹膜并利用扫描电镜、朗格缪尔吸附实验等手段对制备的分子印迹膜进行了表征。然后建立了分子印迹膜-化学发光传感器,并对传感器的发光试剂用量以及正副泵速进行了优化。在最佳条件下研究了传感器的分析性能以及选择性能,由实验结果可得传感器的线性范围为6.0×10-5-4.0×10-3mol/L,检测限为3.0×10-5mol/L。最后对L-色氨酸的样品进行了测定分析,结果令人满意。第三部分,以磁性石墨烯为载体合成了肾上腺素的分子印迹聚合物,优化了合成条件,并对制备的识别材料进行了全面的表征。通过实验可知,磁性石墨烯的应用大幅度的提高了分子印迹聚合物的吸附量和可控性。把合成的识别材料与流动注射化学发光仪进行联用,构建了新型的发光传感器。实验结果表明,该传感器的线性范围为1.04×10-7-7.06×10-3mol/L,检出限为1.09×10-9mol/L,应用于实际样品的分析和检测,获得满意的结果。第四部分,以磁性石墨烯为载体分别合成了三种苯二酚类(对苯二酚、邻苯二酚以及间苯二酚)的分子印迹识别材料。把合成的识别材料与流动注射化学发光仪进行联用,构建了磁性石墨烯分子印迹-化学发光阵列传感器。实验结果表明,该识别材料的应用大幅提高了化学发光分析的选择性,同时测定了实际样品中对苯二酚、邻苯二酚以及间苯二酚的含量。该方法集成了分子印迹的高选择性和化学发光的高灵敏度,应用到实际样品的测定获得满意的结果。第五部分,以磁性壳聚糖/石墨烯为载体合成了磺胺甲恶唑的分子印迹识别材料作为识别元件,并对合成条件进行优化以及对识别材料进行表征。实验表明,磁性壳聚糖/石墨烯的应用大幅度的提高了分子印迹聚合物的吸附量、可控性以及生物相容性。把合成的识别材料与流动注射化学发光仪进行联用,优化发光条件进行实际样品的测定,使传感器的操作更加的简单可控。实验结果表明,该方法集成了分子印迹的高选择性和化学发光的高灵敏度。方法线性范围1.0×10-7-2.3×10-3mol/L,检出限为2.9×10-8mol/L,并成功应用于实际样品的分析和检测获得满意的结果。第六部分,以磁性纳米粒子为载体合成了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的分子印迹识别材料作为识别元件,优化了合成条件并对合成的识别材料进行表征。把合成的识别材料与流动注射化学发光仪进行联用,通过对水解产物的发光分析间接测定了样品中DBP的含量。实验结果表明,该方法的线性范围为3.84×10-8-2.08×10-5mol/L,检出限为2.09×10-9mol/L,并成功应用于实际样品的分析和检测获得满意的结果。第七部分,首先以磁性氧化石墨烯为载体合成了牛血清白蛋白的分子印迹聚合物以及luminol-CdTe量子点发光材料,同时对合成的两种材料进行了红外光谱、透射电镜等表征。然后基于两者的高选择性以及高发光效率,建立了对牛血清白蛋白的在线分析方法。以量子点为载体的发光材料的应用提高了发光体系的发光效率,大大的节约了鲁米诺的使用量。该方法成功的用于对牛奶中的牛血清白蛋白的测定,线性范围是4.970×10-10-2.510×10-6g/mL,工作曲线为ICL=1.693×102+2.899c(c/10-9g/mL,R2=0.996),检出限为1.190×10-10g/mL。第八部分,设计制备了基于磁性分子印迹聚合物的微化学发光体系,对注射剂中的葡萄糖进行定量分析。磁性分子印迹聚合物的应用增加了微化学发光的可控性,使整个操作更加的简单。全部的实验操作在一个微流控芯片上完成。不仅节约了试剂,还提高了灵敏度。当测定完成后,由于磁性的应用,使芯片的洗涤以及识别元件的更换更加的简单。本章利用该芯片实现了对葡萄糖的在线分析,获得满意的结果,线性范围是2.89×10-8-3.16×10-4mol/L,检出限为3.09×10-10mol/L。
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