基于硼亲和作用的夹心型葡萄糖电化学传感器研究

发布时间：2018-01-19 05:19

  本文关键词： 电化学传感器 硼亲和作用 Michael加成 夹心型 葡萄糖 氨基苯硼酸 二茂铁硼酸　出处：《西北大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目前,糖尿病已经成为严重威胁人类健康的疾病之一,血糖水平的检测作为临床诊断糖尿病的有效手段而受到科研工作者的广泛关注。硼酸及其衍生物可以与顺式二羟基类化合物可逆生成五元或者六元环状酯,利用这一特性可以人工合成含有硼酸的分子识别受体来选择性识别糖类,糖蛋白,儿茶酚类以及氟离子。电化学传感器具有灵敏度高,分析速度快和使用方便等优点已经成为很受欢迎的分析工具,因此,基于苯硼酸及其衍生物的电化学葡萄糖传感器对糖尿病患者在临床上的血糖水平检测具有很好的应用前景。本论文是基于苯硼酸衍生物与葡萄糖结合形成二齿复合物,构建了两种新型夹心结构的传感器实现了对葡萄糖的选择性检测,为临床检测血糖水平提供了新的思路。此外还设计了一种具有电活性的硼酸衍生物可实现对糖的无标记检测。第一章绪论部分主要介绍了近几年基于硼酸衍生物的电化学传感在检测糖类,糖蛋白、儿茶酚类、其他含有二醇结构的化合物以及氟离子等方面的应用,并对基于夹心法的电化学传感器的应用及发展做了简单的概述。第二章构建了一种用于选择性检测葡萄糖的可弃置夹心型电化学传感器。通过电化学原位重氮化反应将初级受体3-氨基苯基硼酸(mAPBA)共价键合在丝网印刷碳电极表面。由于目标分子葡萄糖具有两个顺式二醇位点,葡萄糖首先与电极表面的初级受体结合,接着与二级受体二茂铁硼酸结合形成夹心结构。实验表明,所设计的夹心型传感器对葡萄糖检测具有高的选择性,在0.5～20.0 mM的范围内对葡萄糖的响应有良好的线性关系,检测限为0.1 mM(S/N=3)。此外,该可弃置型传感器可用于临床尿样中葡萄糖的检测。第三章合成了一种具有电活性的氨基苯硼酸-邻苯二酚化合物,用来构建基于氧化还原电容器的检测葡萄糖的夹心型传感器。葡萄糖首先结合初级受体即交联在壳聚糖修饰电极表面的mAPBA,随后再结合二级受体氨基苯硼酸-邻苯二酚化合物形成夹心结构。其结构类似氧化还原电容器,加入二茂铁甲酸和三氯化六氨合钌,促进二级受体电信号在电极表面的传导和放大,实现对葡萄糖的高灵敏检测。实验表明,该夹心型传感器对葡萄糖有很好的选择性,在0.02～1.0 mM和0.1～15.0 mM浓度范围内成良好的线性关系,其检测限为0.01 mM(S/N=3)。这为含有糖基的其他大分子如糖蛋白和细胞的检测提供了参考。第四章合成了一种具有电活性的硼酸衍生物,提供了对糖无标记电化学检测新方法。首先,1,4-萘醌(NQ)与mAPBA通过发生Michael加成反应合成mAPBA-NQ化合物。其次,采用电化学方法在溶液中研究mAPBA-NQ与糖的相互作用。最后,通过π-π堆积作用将mAPBA-NQ固定到还原氧化石墨烯表面,并复合固定于电极表面用来构建mAPBA-NQ/GO/GCE修饰电极并应用于糖的电化学检测。有望为糖类的直接感测模式的电化学传感器提供一些参考。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R587.1;TP212.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵长文;;电化学传感器及其临床应用的进展[J];国外医学.药学分册;1993年01期

2 谢俊祥;;电化学传感器与分析仪市场[J];国外医学.生物医学工程分册;1989年03期

3 陈昕,张漪丽,司士辉;纳米微粒增敏的压电化学传感器[J];湖南师范大学学报(医学版);2004年01期

4 张永刚;徐常龙;马丽丽;方涛;;电化学传感器在职业健康和环境卫生应用中的微型化和阵列化[J];九江学院学报(自然科学版);2006年01期

5 丁桂蓉;;血药测定仪[J];化学传感器;1989年04期

6 张笑言;彭媛;高志贤;宁保安;白家磊;刘颖;;纳米金信号放大分子印迹电化学传感器用于雌二醇的检测[J];解放军预防医学杂志;2014年01期

7 马佩俊;黎振华;窦艳枝;邓王平;吕建新;宋世平;樊春海;;多通道电化学传感器检测人血清总前列腺特异性抗原[J];临床检验杂志;2014年08期

8 杨国忠;;一种用于临床和免疫分析的简易且廉价的一次性电化学传感器[J];国外医学.生物医学工程分册;1988年06期

9 赵金农,张瑞菊,范菲;饮水中碘含量的快速测量——新型电化学传感器的研制及测量[J];医疗设备信息;1999年02期

10 茹慧瑛;徐芬;孙立贤;刘青山;刘娜;;基于层层自组装技术的对乙酰氨基酚药物电化学传感器研究[J];药学学报;2011年10期

相关会议论文 前10条

1 姚碧霞;郑婷婷;傅金英;李雪林;汪庆祥;翁文;;蛋白质修饰手性电化学传感器的研制与应用[A];第六届全国化学生物学学术会议论文摘要集[C];2009年

2 卢爽;巴恒静;;钢筋混凝土腐蚀监测的电化学传感器及其应用[A];高强与高性能混凝土及其应用——第七届全国高强与高性能混凝土学术交流会论文集[C];2010年

3 王康丽;严河清;白延利;王鄂凤;;氮氧化物电化学传感器[A];第八届全国气湿敏传感器技术学术交流会论文集[C];2004年

4 朱俊杰;;纳米生物电化学传感器的研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（上册）[C];2006年

5 吴坚;王酉;李光;;微电化学传感器的研究[A];第二届长三角地区传感技术学术交流会论文集[C];2006年

6 陈晓霞;王颖;胡胜水;;一氧化氮电化学传感器的研究进展[A];第三届科学仪器前沿技术及应用学术研讨会论文摘要集[C];2006年

7 陈晓霞;易洪潮;王颖;胡胜水;;一氧化氮电化学传感器及其在生物医学中的应用[A];第三届科学仪器前沿技术及应用学术研讨会论文集（三）[C];2006年

8 郭萌;姚素薇;张卫国;张莹;;电化学传感器的研究和进展[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年

9 郑安升;宋诗哲;;水环境中焊接件腐蚀电化学传感器的研制[A];2006年全国腐蚀电化学及测试方法学术会议论文集[C];2006年

10 高鑫;余其俊;韦江雄;;电化学传感器在钢筋混凝土锈蚀监测中的应用[A];第十届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文摘要集[C];2007年

相关博士学位论文 前10条

1 崔琳;重金属离子电化学传感器的构建及其应用[D];南京大学;2015年

2 谷月;金属复合材料及共轭聚合物在电化学传感器中的应用[D];吉林大学;2016年

3 金党琴;功能化纳米二氧化钛光电化学传感器的构建及在农药残留检测中的应用[D];扬州大学;2016年

4 李治;金属纳米复合材料的制备及其在电化学传感研究中的应用[D];西北大学;2016年

5 张扬;电化学沉积技术在电化学传感器和潜指纹显现中的应用[D];北京科技大学;2017年

6 张新孟;电化学传感器用石墨烯基微/纳米复合电极材料[D];西北工业大学;2016年

7 刘丽君;多层膜的组装及新型含硫化合物电化学传感器的构筑[D];浙江大学;2009年

8 金根娣;杯芳烃等功能材料电化学传感器的研究及应用[D];扬州大学;2012年

9 张芬芬;抗菌类药物电化学传感器的构建及性能研究[D];上海大学;2013年

10 宦双燕;采用分子印迹技术构建电化学传感器界面的研究[D];湖南大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘媛;几种纳米复合材料的制备及其在电化学传感器中的应用[D];石河子大学;2015年

2 康萌萌;荧光素酰肼类化合物Cu~(2+)定量检测电化学传感器的研究[D];郑州轻工业学院;2015年

3 姜随意;基于分子印迹聚合物膜的电化学表面等离子体共振组胺检测技术研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2015年

4 陈晓倩;基于金属—有机骨架材料的电化学传感器[D];闽南师范大学;2015年

5 高丽霞;电化学传感器在细胞活性氧检测及生物学效应研究中的应用[D];西南大学;2015年

6 季军;基于TDLAS的气相过氧化氢浓度测量技术的研究[D];浙江大学;2015年

7 郑崇涛;基于石墨烯的嘌呤衍生物电化学传感器的制备及应用[D];山西师范大学;2015年

8 余玉华;电化学芯片的表面功能化及微流集成化研究[D];复旦大学;2014年

9 司艳美;基于金纳米簇和电活性氨基酸的电化学传感器[D];曲阜师范大学;2015年

10 张学超;基于电化学传感器的牛奶体细胞定量检测方法研究[D];华北理工大学;2015年

，

本文编号：1442806