论文首先综述了邻苯二甲酸酯(PAEs)分离分析方法的研究现状、急性心肌梗死(AMI)体外诊断方法的研究现状、磁性中空介孔碳-分子印迹聚合物固相萃取及其应用、磁性材料在化学发光(CL)领域中的应用以及微流控纸芯片器件(μPADs)最新进展。近年来,功能化磁性介孔碳材料因具有良好的超顺磁性、高的比表面积、优异的生物兼容性以及强的导电性等优点,在生物分析、吸附、药物缓释、催化、环境监测等领域受到一定关注。虽然功能化磁性介孔碳材料在上述领域取得了一定的进展,但是在分离分析方面应用研究较少。近年来,在临床诊断、环境分析、食品安全检测等领域对多目标物同时分离分析的需求日益增长,但多目标物同时分离分析仍是一项富有挑战性的研究课题。本论文针对实际样品中PAEs含量低、样品基质复杂这一问题,合成了蛋黄-蛋壳型磁性介孔碳分子印迹聚合物的新材料(Fe3O4@void@C-MIPs),并利用磁性固相萃取技术(MSPE)分离速度快、富集效率高、可处理大体积样品等优点,将合成的材料作为MSPE的新型固相吸附剂应用于实际样品中PAEs的分离富集,成功实现了饮料、环境水样中5种PAEs的检测。针对AMI快速、准确诊断这一问题,成功合成了N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺(ABEI)/Co2+双功能化的磁性介孔碳材料(Co2+-ABEI-Fe3O4@void@C),并将Co2+-ABEI-Fe3O4@void@C作为免疫分析界面。另外,基于微流控纸芯片分析器件(μPADs)价格低、便携性高、样品消耗低、易于处置等优点,我们设计了一种新型的三维微流控纸芯片分析器件(3DμPAD),并将其作为检测平台,实现了对和肽素(copeptin)、脂肪酸结合蛋白(h-FABP)和肌钙蛋白I(cTnI)3种目标物的同时检测,并且发展的化学发光免疫分析法能够用于人血清样品中copeptin、h-FABP和cTnI的检测。主要内容如下:1.以Fe3O4为核、TEOS为硅源、间苯二酚和甲醛为碳源,通过“一锅法”合成了蛋黄-蛋壳型磁性介孔碳材料(Fe3O4@void@C)。Fe3O4@void@C经双氧水改性得Fe3O4@void@C-COOH,分别以邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、甲基丙烯酸(MAA)和乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为虚拟模板、功能单体以及交联剂,通过表面分子印迹技术,得到了 Fe3O4@void@C-MIPs。对合成的材料进行了透射电镜、扫描电镜、傅里叶红外光谱、氮气吸附脱附等一系列表征,并对合成的材料进行了吸附性能评价。吸附热力学和动力学表明Fe3O4@void@C-MIPs对PAEs具有优异的识别性能,快的吸附速率(20 min即可达到平衡),高的吸附容量(569.2 mg/g)。另外,Fe3O4@void@C-MIPs经过6次的吸附-脱附实验后,对PAEs仍有较高的吸附量,说明材料具有良好的重复使用性。2.将制备得到的Fe3O4@void@C-MIPs作为MSPE的新型吸附剂,用于分离富集环境水样、饮料中的痕量PAEs,并与GC-MS联用,建立了Fe3O4@void@C-MIPs-SPE-GC/MS同时测定5种PAEs的新方法。研究表明,MMIPs-SPE-GC/MS对PAEs的富集倍数可高达800倍以上,建立的方法的线性范围为0.035～12.2 μg/L,相关系数0.9961以上,最低检测限为1.6～5.2 ng/L,样品的加标回收率在86.1～103.1%之间。因此,合成的Fe3O4@void@C-MIPs材料对实际样品中PAEs的分离富集具有一定的应用前景。3.合成了新型的ABEI和Co2+双功能化的具有核壳结构的磁性介孔碳材料(Co2+-ABEI-Fe3O4@void@C)。CL 试剂 ABEI 和催化剂 Co2+分别通过 π-π 和静电相互作用成功地封装到 Fe3O4@void@C 基质中。合成的Co2+-ABEI-Fe3O4@void@C具有优异的磁分离性质,在外加磁铁条件下,可以快速的去除多余的ABEI和Co2+。另外,Co2+-ABEI-Fe3O4@void@C与碱性H2O2反应表现出良好的CL活性,同时在没有共反应试剂的碱性条件下展现出较好的电化学发光(ECL)活性。良好的 CL/ECL 性质主要归功于Co2+-ABEI-Fe3O4@void@C中的Co2+可以催化H2O2分解产生HO·和O2·-,从而加速CL/ECL反应。本文表明具有核壳结构的磁性介孔碳材料可以提供大的体积用来负载ABEI和 Co2+,进而提高CL/ECL响应性能。合成的Co2+-ABEI-Fe3O4@void@C为具有核壳结构的磁性介孔碳材料家族增添了新的成员,可能在构建生物探针和生物传感器等方面具有一定的应用前景。4.基于 Co2+-ABEI-Fe3O4@void@C 和 3D μPAD,开发了用于 copeptin、h-FABP和cTnI三种AMI生物标志物同时测定的CL免疫分析法。将Co2+-ABEI-Fe3O4@void@C、壳聚糖(CS)和抗体修饰的金纳米(Au-Ab)进行层层组装,制备免疫分析探针Co2+-ABEI-Fe3O4@void@C/CS/Au-Ab。在抗原存在下,免疫分析探针Co2+-ABEI-Fe3O4@void@C/CS/Au-Ab捕获抗原,形成免疫复合物。基于抗原中-COO-对Co2+-ABEI-Fe3O4@void@C化学发光的催化作用,导致CL信号增强,实现对特定抗原浓度的定量检测。进一步通过改变Au-Ab上抗体(Ab)的种类,分别制备针对copeptin、h-FABP和cTnI检测的三种免疫复合物。设计并制备了具有三个检测孔的3D μPAD,将三种免疫复合物分别加入三个检测孔中。注入H2O2依次激发三个检测孔中的CL反应,在一条CL动力学曲线上获得三个时间分辨的CL峰,分别实现copeptin、h-FABP和cTnI三种抗原的同时定量检测。根据CL强度,可实现copeptin、h-FABP和cTnI在1～1000 pg/mL浓度范围内的检测,且copeptin、h-FABP和cTnI的检测限分别为0.40 pg/mL、0.32 pg/mL 和 0.50 pg/mL。基于 Co2+-ABEI-Fe3O4@void@C 的磁性分离作用,可实现混合样品中copeptin、h-FABP和cTnI的分离提取,从而有效避免样品基质的干扰。所构建高灵敏度免疫分析方法被成功应用于人血清样品中的copeptin、h-FABP和cTnI的检测。所构建的基于3D μPAD的CL免疫方法具有简便、低成本、快速且灵敏等优点,使其在AMI早期诊断领域中具有巨大的应用潜力。