分子自組裝膜修飾電極上生物分子電催化性能的研究及其應用.pdf

1、生物分子的同時檢測是一項迫切需要解決的問題。然而，由于生物分子容易在電極上發(fā)生吸附變性、以及其它分子會產(chǎn)生干擾，而使相關(guān)的基礎研究工作有很多困難。為此，廣大科技工作者經(jīng)過多年的探索，發(fā)現(xiàn)了很多能催化生物分子電化學反應的體系和技術(shù)。為此，各種修飾電極應運而生。其中通過分子自組裝技術(shù)制備的修飾膜電極(self-assembledmonolayer，SAM)更是引起了科技工作者的廣泛興趣。 SAM修飾電極就是通過對自組裝分子的設計，達

2、到人為控制表面組成，結(jié)構(gòu)及其功能性的目的。它和langmuir-blodgett(LB)膜是目前研究較為廣泛、對固體表面進行修飾最為有效的兩種分子有序組裝體系。分子自組裝可以從分子水平上設計多種有序的結(jié)構(gòu)，為具有選擇性化學響應的傳感材料的合成，微電子器件及電分析化學和生物傳感器等方面的發(fā)展開辟了廣闊的前景。 本文主要是應用分子自組裝技術(shù)制備了4，4'-二硫基聯(lián)吡啶(4，4'-dithiodipyridine，PySSPy)，卟啉

3、(5，10，15,20-tetrak(4-methoxyphenyl)-21h,23h-porphinecobalt(∏)，CoTMPP)/PySSPy/，2-氨基乙硫醇(2-aminoethanethiol，2AT)修飾的金電極，采用了循環(huán)伏安(CV)，石英晶體微天平(Quartzcrystalmicrobalance，QCM)，拉曼光譜(Ramanspectroscopy)，電化學交流阻抗(Electrochemicalimpeda

4、ncespectra，EIS)等方法對其進行了表征，并測定了2AT自組裝膜的表面解離常數(shù)(pKa)。 本文利用分子自組裝技術(shù)制備了修飾的金電極，并用以探索蘆丁(rutin)和抗壞血酸(Ascorbicacid，AA)在修飾電極上的同時檢測。 實驗證明，蘆丁和AA在氨基乙硫醇修飾電極上的催化氧化行為明顯不同。蘆丁在氨基乙硫醇修飾的金電極上的氧化峰電位為0.20V(vsSCE)，與裸電極上測得的相比無顯著變化，但氧化峰電流確

5、有所增大，且在0-250μmol/L范圍內(nèi)，峰電流和蘆丁的濃度呈良好的線性關(guān)系。與此同時，AA在氨基乙硫醇修飾金電極上的氧化電位出現(xiàn)了顯著負移，即從裸電極上測得的0.34V負移至0.04V(大約負移了0.30V)。因而，利用修飾電極上對蘆丁和AA的電催化效果不同，可避免AA對蘆丁檢測的干擾。實驗中應用靈敏度較高的微分脈沖伏安法(DifferentialPulseVoltammetry，DPV)實現(xiàn)了與AA共存時藥物中蘆丁含量的直接檢測。