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研究生物大分子的伏安行为是生物电化学的重要内容,蛋白质和DNA(Deoxyribonucleic acid)是生物体的重要组成部分,用电分析化学对蛋白质和DNA进行分析研究越来越受到重视,寻找高效灵敏的DNA和蛋白质的电化学探针对生化分析和食品分析有着重要的意义。
本文共分五部分,第一部分阐述了碳糊电极的发展应用,修饰碳糊电极的修饰方法,修饰剂的作用类型,电化学常用的测定方法,DNA、蛋白质和微量铝的研究意义及研究进展以及XO(Xylenol orange)和EBT(Eriochrome Black T)的物理化学性质。
第二部分以电化学法和光度法对铬黑T与DNA的相互作用进行了研究。结果表明铬黑T能与DNA相互作用产生一有电化学活性的络合物。实验最佳扫速为0.1V/s,以3.0mLpH为4.56的B-R缓冲液为最佳支持电解液。在优化条件下,DNA浓度在0.001~0.01g/L范围内,峰电流△ip与DNA浓度呈线性关系,线性方程为△iP(μA)=416.8C(10-3g/L)+1.227,检测限为0.0005g/L。实验还探讨了EBT和DNA的结合机理并用光度法对其结合机理进行了验证。
第三部分以电化学法和光度法对铬黑T与牛血清白蛋白的相互作用进行了研究。研究表明:在pH=5.29的(Britton-Robinson,B-R)缓冲液中,EBT有两氧化峰和两还原峰,加入BSA(Bovine serum albumin)后EBT峰电位不变,峰电流下降,据此建立了一种测定BSA的电分析方法。在优化条件下,峰电流下降值与所加的BSA量在2.0×10-6~1.0×10-3mol/L、2.0×10-6~6.0×10-7mol/L和6.0×10-7~5.0×10-8mol/L范围内呈线性响应,检测限为1.0×10-9mol/L。通过测定BSA引入前后的一些电化学参数,推测EBT与BSA.相互作用生成了一种非电活性的超分子化合物,并且探讨了BSA与EBT的结合反应机理。
第四部分以Cu(Ⅱ)-Ac-二元配合物为电化学探针,采用线性扫描溶出伏安法测定牛血清蛋白。牛血清蛋白能使Cu(Ⅱ)的溶出峰变小,峰电位不变。在优化条件下,峰电流下降值与所加的BSA量在1.0×10-7mol/L~1.0×10-9mol/L范围内呈线性响应,检测限为1.0×10-9mol/L。线性方程为△iP(μA)=1.1732C(10-7mol/L)+1.5993。该方法测量牛血清蛋白灵敏度高。
第五部分用电化学的方法研究了二甲酚橙与铝的相互作用,二甲酚橙本身不能在电极表面进行吸附,当往二甲酚橙体系中加入Al(Ⅲ)时,循环伏安法扫描出现一个不可逆的还原峰,该还原峰电流的大小与Al(Ⅲ)浓度在1.0×10-6mol/L,~1.0×10-7mol/L范围内呈良好的线性关系。线性方程为iP(μA)=8.8171+17.468 C(10-7mol/L),相关系数r=0.9902,检出限为9.0×10-8mol/L。