电致化学发光法用于三磷酸腺苷适配体的检测
电致化学发光是通过在电极上直接或间接发生的电化学反应而产生的一种化学发光, 因此电致化学发光检测是在化学发光和电化学基础上发展起来的一种新的分析技术。电致化学发光检测技术不但保留了化学发光分析和电化学分析固有的优点, 同时还具有其自身的优点, 如所发生的化学发光反应易于控制; 方法更灵敏, 更具有选择性; 可以获得更多的化学信息; 扩大了化学发光方法可检测的范围; 更易于与现代分离技术联用。三磷酸腺苷在生物体中具有电活性, 因此用现代电化学技术研究其电化学行为具有重要的理论意义和实际应用价值。将电致化学发光法用于生物活性物质检测可以有效的提高其灵敏度，因而,表现出更加强大的生命力。本实验基于DNA末端标记的二茂铁对钌联吡啶电致化学发光信号的猝灭作用实现了三磷酸腺苷适配体的检测，并做出了其标准曲线。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
1引言1
1.1电致化学发光法1
1.1.1电致化学发光法的机理2
1.1.2电致化学发光法的优点2
1.1.3 ECL的定量依据 3
1.2三磷酸腺苷3
2 实验部分.4
2.1试剂4
2.2 仪器4
2.3溶液配制4
2.4 传感器的制备5
3结果与讨论.5
3.1二茂铁对钌联吡啶ECL猝灭的机理5
3.2优化实验条件5
3.2.1壳聚糖浓度的优化5
3.2.2捕获DNA用量的优化6
3.3制作标准曲线6
4结论.7
致谢....7
参考文献8
电致化学发光法用于三磷酸腺苷适配体的检测
引言
1引言
1.1电致化学发光法
电致化学发光或电化学发光( Electro generate Chemiluminescence or Electrochemiluminescence, 简称ECL) 是在化学发光基础上发展起来的一种新的分析方法, 它是化学发光与电化学相互渗透的产物,因此它不但保留了化学发光 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
分析的诸多优点, 同时还充分表现出电化学分析的一些特点, 是一种可以集成多种技术优势, 综合性很强的技术。电致化学发光分析技术具有以下优点: 产生的化学发光反应易于控制; 可以获得更多的光化学和电化学信息; 更灵敏, 选择性更好; 扩大了可检测物质的范围; 易于与其他技术, 如流动注射, 高效液相色谱, 毛细管电泳等联用。
1.1.1电致化学发光法的机理
ECL 的体系不同，其发光机理也有差异。研究较多的发光机理有湮灭机理、共反应剂机理和阴极发光机理。这里重点介绍共反应剂机理。共反应剂是指某些在参与氧化还原反应时产生强的氧化性或还原性中间体的物质，该中间体能与发光物质作用产生激发态分子。它的检测装置如图1所示。通过在工作电极上施加一定的电压，溶液中的ECL试剂发生电化学反应，产生高能激发态，从而发出特定波长的光。它可以通过光电倍增管（PMT）或者电感耦合元件（CCD）收集。以钌联吡啶为例，Ru(bpy)32+/TPA 体系的反应机理为：
Ru(bpy)32+– e→ Ru(bpy)33+
TPA – e→ TPA+→ TPA+ H+
Ru(bpy)33++ TPA+→ [Ru(bpy)32+]*+ 产物
[Ru(bpy)32+]*→ Ru(bpy)32++ hν
图1 ECECL检测系统框图
1.1.2电致化学发光法的优点
电致化学发光既有电化学和化学发光的优点，又具有其自身的特点。可概括为以下几点：u
1.灵敏度高：ECL 反应是在电极表面附近由固液两相组成的扩散层中进行的。由于电化学信号的激发，有些反应物在扩散层中可再生，并继续与 ECL 发光体反应，产生光信号，增加了 ECL 的灵敏度，可检测痕量的分析物。
2.可控性好：化学发光反应是在反应物混合过程中发生的，反应易受外界因素的影响。ECL 是在电化学的激发下进行的，反应参数如速率和时间等严格受电化学控制。另外，优化电极材料、大小及相对位置也可控制 ECL 反应的进行。ECL反应可控，降低了检测和捕获发光信号的难度，有利于提高 ECL 反应的灵敏度。
3.仪器简单，分析快速：电致化学发光反应是在电极表面在线进行的，没有光散射和其他物质发光的干扰，背景信号低，更易于发光信号的检测。
4.节约试剂：有些发光试剂如 Ru(bpy)32+等反应前后物理和化学性质不变，可固定于电极表面循环使用，有效降低了实验成本。u
5.获得信息多样，应用广泛：通过 ECL 反应，不仅可得到化学发光信息，还可以获取相应的电化学信息，这有助于反应机理的研究。电致化学发光与一些分离技术的联用，大大拓宽了 ECL 的检测范围。目前，ECL 已广泛用于氨基酸、免疫等分析及其他物质的测定。
1.1.3 ECL的定量依据
ECL 的本质是由于施加了一定电压而发生的化学发光过程。目前，绝大部分 ECL的定量分析是依据化学发光的定量分析。由于浓度可以用来校正化学发光强度ICL，这就建立了ICL与待测物浓度c间的联系。对于任一时间 t，ICL与 c 及反应的效率 ФCL存在如下关系：
ICL(t) = ФCL×dc(t) / dt
上式中，ICL(t)表示 t 时刻的化学发光强度，在发光体一定的条件下，ФCL为常数。一般 ФCL值在 0.01～0.20 范围内。dc(t) / dt 为初始物质被激发成电子激发态时的反应速率。由此可见，ICL与待测物的浓度 c 成正比，这为化学发光的定量分析提供了理论依据。
1.2 三磷酸腺苷
三磷酸腺苷二钠( ATP, 结构如下所示)是核苷酸的衍生物, 参与体内脂肪、蛋白质、糖、核酸以及核苷酸的代谢, 在生命活动中起着重要作用。作为一种辅酶类药物, 可用于进行性肌萎缩、脑溢血后遗症、心功能不全、心肌疾患及肝炎的辅助治疗。
目前ATP 的测定方法主要有生物发光法 、高效液相色谱法 、酶生物传感器 、荧光法 和毛细管区带电泳法等[1]。如：利用荧光光谱和吸收光谱研究三磷酸腺苷二钠( ATP)与依诺沙星( ENX )和Tb3+ 的相互作用。依诺沙星与Tb3+ 形成二元络合物发射出位于545 nm 处的特征荧光, 加入三磷酸腺苷二钠( ATP)后, 体系的荧光强度显著增强, 且增强的荧光强度与ATP的加入量成正比, 据此建立了荧光分光光度法测量ATP的方法。天津市长征医院王雪艳等在Beckman 5010 型毛细管电泳仪上, 采用熔融石英毛细管柱, 以0 .025 mol/L 磷酸氢二钠为电极缓冲液(用1 M 氢氧化钠液调pH 值至10.2), 检测波长为214 nm , 25 ℃及21 kV 的条件下进行定量分析。并与胶束动电毛细管色谱法及卫生部药品标准法所得到的含量测定结果进行比较。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
1引言1
1.1电致化学发光法1
1.1.1电致化学发光法的机理2
1.1.2电致化学发光法的优点2
1.1.3 ECL的定量依据 3
1.2三磷酸腺苷3
2 实验部分.4
2.1试剂4
2.2 仪器4
2.3溶液配制4
2.4 传感器的制备5
3结果与讨论.5
3.1二茂铁对钌联吡啶ECL猝灭的机理5
3.2优化实验条件5
3.2.1壳聚糖浓度的优化5
3.2.2捕获DNA用量的优化6
3.3制作标准曲线6
4结论.7
致谢....7
参考文献8
电致化学发光法用于三磷酸腺苷适配体的检测
引言
1引言
1.1电致化学发光法
电致化学发光或电化学发光( Electro generate Chemiluminescence or Electrochemiluminescence, 简称ECL) 是在化学发光基础上发展起来的一种新的分析方法, 它是化学发光与电化学相互渗透的产物,因此它不但保留了化学发光 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
分析的诸多优点, 同时还充分表现出电化学分析的一些特点, 是一种可以集成多种技术优势, 综合性很强的技术。电致化学发光分析技术具有以下优点: 产生的化学发光反应易于控制; 可以获得更多的光化学和电化学信息; 更灵敏, 选择性更好; 扩大了可检测物质的范围; 易于与其他技术, 如流动注射, 高效液相色谱, 毛细管电泳等联用。
1.1.1电致化学发光法的机理
ECL 的体系不同，其发光机理也有差异。研究较多的发光机理有湮灭机理、共反应剂机理和阴极发光机理。这里重点介绍共反应剂机理。共反应剂是指某些在参与氧化还原反应时产生强的氧化性或还原性中间体的物质，该中间体能与发光物质作用产生激发态分子。它的检测装置如图1所示。通过在工作电极上施加一定的电压，溶液中的ECL试剂发生电化学反应，产生高能激发态，从而发出特定波长的光。它可以通过光电倍增管（PMT）或者电感耦合元件（CCD）收集。以钌联吡啶为例，Ru(bpy)32+/TPA 体系的反应机理为：
Ru(bpy)32+– e→ Ru(bpy)33+
TPA – e→ TPA+→ TPA+ H+
Ru(bpy)33++ TPA+→ [Ru(bpy)32+]*+ 产物
[Ru(bpy)32+]*→ Ru(bpy)32++ hν
图1 ECECL检测系统框图
1.1.2电致化学发光法的优点
电致化学发光既有电化学和化学发光的优点，又具有其自身的特点。可概括为以下几点：u
1.灵敏度高：ECL 反应是在电极表面附近由固液两相组成的扩散层中进行的。由于电化学信号的激发，有些反应物在扩散层中可再生，并继续与 ECL 发光体反应，产生光信号，增加了 ECL 的灵敏度，可检测痕量的分析物。
2.可控性好：化学发光反应是在反应物混合过程中发生的，反应易受外界因素的影响。ECL 是在电化学的激发下进行的，反应参数如速率和时间等严格受电化学控制。另外，优化电极材料、大小及相对位置也可控制 ECL 反应的进行。ECL反应可控，降低了检测和捕获发光信号的难度，有利于提高 ECL 反应的灵敏度。
3.仪器简单，分析快速：电致化学发光反应是在电极表面在线进行的，没有光散射和其他物质发光的干扰，背景信号低，更易于发光信号的检测。
4.节约试剂：有些发光试剂如 Ru(bpy)32+等反应前后物理和化学性质不变，可固定于电极表面循环使用，有效降低了实验成本。u
5.获得信息多样，应用广泛：通过 ECL 反应，不仅可得到化学发光信息，还可以获取相应的电化学信息，这有助于反应机理的研究。电致化学发光与一些分离技术的联用，大大拓宽了 ECL 的检测范围。目前，ECL 已广泛用于氨基酸、免疫等分析及其他物质的测定。
1.1.3 ECL的定量依据
ECL 的本质是由于施加了一定电压而发生的化学发光过程。目前，绝大部分 ECL的定量分析是依据化学发光的定量分析。由于浓度可以用来校正化学发光强度ICL，这就建立了ICL与待测物浓度c间的联系。对于任一时间 t，ICL与 c 及反应的效率 ФCL存在如下关系：
ICL(t) = ФCL×dc(t) / dt
上式中，ICL(t)表示 t 时刻的化学发光强度，在发光体一定的条件下，ФCL为常数。一般 ФCL值在 0.01～0.20 范围内。dc(t) / dt 为初始物质被激发成电子激发态时的反应速率。由此可见，ICL与待测物的浓度 c 成正比，这为化学发光的定量分析提供了理论依据。
1.2 三磷酸腺苷
三磷酸腺苷二钠( ATP, 结构如下所示)是核苷酸的衍生物, 参与体内脂肪、蛋白质、糖、核酸以及核苷酸的代谢, 在生命活动中起着重要作用。作为一种辅酶类药物, 可用于进行性肌萎缩、脑溢血后遗症、心功能不全、心肌疾患及肝炎的辅助治疗。
目前ATP 的测定方法主要有生物发光法 、高效液相色谱法 、酶生物传感器 、荧光法 和毛细管区带电泳法等[1]。如：利用荧光光谱和吸收光谱研究三磷酸腺苷二钠( ATP)与依诺沙星( ENX )和Tb3+ 的相互作用。依诺沙星与Tb3+ 形成二元络合物发射出位于545 nm 处的特征荧光, 加入三磷酸腺苷二钠( ATP)后, 体系的荧光强度显著增强, 且增强的荧光强度与ATP的加入量成正比, 据此建立了荧光分光光度法测量ATP的方法。天津市长征医院王雪艳等在Beckman 5010 型毛细管电泳仪上, 采用熔融石英毛细管柱, 以0 .025 mol/L 磷酸氢二钠为电极缓冲液(用1 M 氢氧化钠液调pH 值至10.2), 检测波长为214 nm , 25 ℃及21 kV 的条件下进行定量分析。并与胶束动电毛细管色谱法及卫生部药品标准法所得到的含量测定结果进行比较。
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