开发与创新化工之友 2007.NO.09(3)优化方案三适用场合:要求灵敏度较高的定量检测采用方法:固相微萃取+反相色谱或离子对色谱+原子吸收光谱对于有机锡含量较少,对灵敏度要求较高的检测样本。
固相微萃取能比较有效地减少富集过程中的损耗,而反相色谱和离子对色谱的应用也是基于此考虑。
原子吸收光谱的适用考虑同前不再赘述。
(4)优化方案四适用场合:要求对有机锡形态做出具体判断采用方法:固相微萃取+气相色谱—质谱联用+其他有机官能团结构检测手段有机锡的有机官能团(R)可以进行一些有机的常规检测,如红外光谱等。
对R与Sn的结合状态,因为R-Sn易断裂则需要采用质谱发结合其他谱图的数据进行推断。
考虑色谱—质谱的仪器较为常用。
因此利用色谱质谱联用合并完成分裂和检验步骤是可行的。
通过各有机R官能团分子量,与分子离子峰m/z的对照解析。
参考文献[1] 胡冠九有机锡化合物的性质、环境污染来源及测定方法.[A].环境监测管理与技术,2000(12):14 ̄16.[2] 张建梅.有机锡化合物的形态分析方法进展 [A].通州师范学院学报,2005(26):65 ̄69.[3] 秦晓光等.天然水体中有机锡的富集分离方法 [A].海洋环境科学,2001(20):60~66.[4] 刘俊亭.新一代萃取分离技术———固相微萃取[J].色谱,1997,15(3):118-119.[5] 袁玲玲.工业 品及环境中的有机锡的分析方法的研究[D].青岛:中国海洋大学,2006.[6] 江桂斌.气相色谱-表面发射火焰光度检测法测定有机锡和有机锗化合物 [A].环境化学.1997(16):103 ̄107.[7] 杨传孝等.双硫腙分光光度法测定水样中的三苯基锡[A].华侨大学学报(自然科学版),2005(26):141 ̄144.[8] 徐福正等.锡与有机锡的分光光度法研究[A].光谱实验室,1999(16):247 ̄250.[9] 何滨等.涂锆石墨管石墨炉原子吸收法测定水样中的有机锡和无机锡[A].光谱学与光谱分析,1999(19):718 ̄720.[10] 臧树良等.增敏溶出伏安法测定防污漆中的有机锡含量. [A].辽宁大学学报(自然科学版),2004(3):199 ̄205.DNA传感器是当今生物传感器中的前沿性研究课题,加强对DNA传感器的研究和应用开发具有重要的科学意义和应用价值。
我国开展DNA传感器的研究有10年左右的时间,目前已进入实质性研究工作阶段,如石英晶体DNA传感器的研究。
但大部分应用研究还停留在实验阶段,要真正进入实际应用领域,还需要在提高特异性、防止假阳性等方面继续探索。
要以提高检测灵敏度,缩短响应时间为重点,加强DNA传感器的可靠性、稳定性和实用性研究。
辣根过氧化物酶能催化四种反应,如氧化反应、还原反应、歧化反应、羟基化反应,因此辣根过氧化物酶最常用来制作生物传感器的酶。
固酶技术和固酶材料是影响酶电极的一个关键因素。
常用的固酶技术包括电沉积、交联、自组装、导电和不导电聚合膜、凝胶一溶胶。
最近,也有相当多的文献报道在制备酶电极时金溶胶、银溶胶、二氧化硅和粘土等无机材料被用作固酶基质,这是研制酶电极的一个趋势。
传统上,人们常用人造电子媒介体如二茂铁及其衍生物、有机染料、醌类、四硫富瓦烯等参与电化学生物传感器的制备以提高传感器的灵敏度和完善传感器的响应性能。
最近,有报道Os(bpy)2C1+/2+、Ru(bpy)等作为电子媒介体时,低的检测电位能有效的消除其他物质的干扰。
因此,本实验室合成了高氯酸・三-2,2,—联吡啶合钴(Ⅲ)作为电子媒介体与纳米银结合用于过氧化氢传感器的研究。
实验结果证明,这一新型生物传感器不仅克服以往同类传感器的缺点,而且还展示了良好的电化学性能,所以,可以认为我们的工作为制备有使用价值的过氧化氢生物传感器提供了可供参考的实验依据。
1 仪器与试剂CHI660A电化学工作站,CS 501-SP型超级数显恒温器,H-600透射电子显微镜,辣根过氧化物酶,30%的H2O2,聚乙烯醇缩丁醛(PVB), 2:2'-吡啶, AgNO3, NaBH4。
其他试剂如C6H5Na3O7・2H2O, KH2PO4, Na2HPO4, H2O2等均为分析纯试剂,实验用水为二次蒸馏水。
所有的测试溶液都至少通N25分钟。
2 实验的准备银溶胶的制备:采用化学溶胶法,利用硝酸银(AgNO3)与硼氢化钠(NaBH4)溶液反应制成纳米银胶体,另外,将直径为1 mm的铂丝电极作为基础电极,用金相砂纸将其抛光,再用1:1的新型电流生物传感器的研制耿树志(天津工业大学材化学院 300160)摘 要:由于生物传感器在临床、环境、食品等领域具有广阔的应用前景,近年来发展迅速。
本论文从采用新型的电子媒介体和在电极表面电聚合电子媒介体对安培酶电极进行了研究。
关键词:生物传感器 辣根过氧化物酶 电子媒介体中图分类号:TP21文献标识码:A文章编号:1004-0862(2007)05(a)-0006-02FRIEND OF CHEMICAL INDUSTRY6开发与创新 2007.NO.09 化工之友图1图2表1硝酸煮沸5min,经二次水洗净后在二次水中煮沸,待铂丝冷却后用滤纸擦净,然后将其分别在丙酮、二次水中超声,擦干待用。
3 试验采用三电极装置:饱和甘汞电极为参比电极,铂丝电极为对电极,辣根过氧化物酶电极为工作电极。
在4m1 pH 6.2浓度为0.1M的KH2PO4-Na2HPO4缓冲液(含0.1 mol/L KCl作为支持电解质),温度控制为25士0.2℃的条件下进行循环伏安测试。
电位扫描速率为50mV/s,扫描电位范围为-0.2一+0.3V(vsSCE)。
记录3m Co(bpy)33+直接加入到过氧化氢溶液中的循环伏安图,根据还原峰电流值与过氧化氢浓度成正比进行定量测定。
3.1 电极组装过程的交流阻抗特征从图1中可以看出,当裸铂电极在0.2mM的[Fe(CN)6]4-/3-中基本上没什么阻抗(a),但是如果PVB涂在电极表面后,阻抗明显增大(b),这可能是PVB在电极表面形成了一层不导电的膜阻碍了电子的传递。
如果再将辣根过氧化物酶固定在电极表面后,阻抗减小了,其可能的原因是辣根过氧化物酶自身有氧化还原的能力使阻抗减小也说明了辣根过氧化物酶成功的固定在了电极表面,最后将纳米银固定在电极表面上后,阻抗又减小,这也说明纳米银成功的固定在了电极表面,因为纳米银能有效的传递电子使阻抗减小。
3.2 以Co(bpy)33+为电子媒介体的过氧化氢传感器的测定机理如图2所示酶电极在不同条件下的循环伏安图。
a是酶修饰的电极在含有3mM Co(bpy)33+(pH6.0)的磷酸盐缓冲溶液中的循环伏安图。
此时溶液中没有过氧化氢,只有Co(bpy)33+在电极上发生氧化还原反应产生的氧化还原峰。
在加入0.5 mMH2O2溶液后,氧化峰明显减小而还原峰明显增加(b)。
对比有无过氧化氢的循环伏安图可知,溶液中的Co(bpy)33+和PVB膜中的纳米银颗粒能在电极表面与固定于银胶基质的辣根过氧化物酶的氧化还原中心之间有效地传递电子。
3.3 实验条件的选择在含有0.5mM H2o2and 3mM Co(bpy)33+溶液中(25士0.2℃)测量不同pH值下响应值的变化。
选择了pH为6.0,此时电极的氧化峰电位比较稳定,电流值比较稳定。
酶的活性也与温度有直接关系,在15℃—55℃范围内考虑了葡萄糖响应值与温度的关系,发现在这一范围内,传感器均能体现良好的检测性能而在45℃时达到最大值,但同时考虑到电极灵敏度和使用寿命,测定时底液温度选择在25土0.2℃。
3.4 抗干扰性检测对表1中可能产生干扰的物质进行分析, 实验表明这六种物质对传感器没显著影响,这符合传感器在0 mV的低工作电位下,干扰物质不易发生化学反应。
4 总结与讨论本实验以建立高灵敏的酶生物传感器为目标,针对以往该类传感器响应值较低,寿命短,易受溶液中溶解氧影响的问题,成功地制备了以银纳米颗粒吸附辣根过氧化物酶,采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为辅助固酶膜基质将其固定在铂金电极的表面,然后在待测的过氧化氢溶液中加入高氯酸・三-2, 2’-联吡啶合钴(III)。
研究结果表明,该传感器在稳定性,灵敏度,选择性等方面具有优越性,克服了把介体放入溶液中的缺点。
同时这种新方法适宜其它媒介体和酶体系。
具有良好的研究价值和发展前景。
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