基于金属—石墨烯纳米复合材料的生物碱电化学传感器研究

发布时间：2020-03-25 06:14

【摘要】：生物碱是中草药的主要有效成分之一,作为制药工业的基石,在食品、药品方面得到广泛使用。然而,有一些生物碱具有很高的生物毒性,人类中毒事件也时有发生。因此,在食品检测、毒理学研究、临床研究和法医学分析等方面都需要良好的方法来测定微量的生物碱。本论文利用电化学方法简便快捷、灵敏度高等优点,使用金属-石墨烯纳米复合材料构建了灵敏检测辣椒碱和马钱子碱的电化学传感器。主要研究内容如下:(1)基于聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)-石墨烯/Pd纳米复合材料的电化学传感器对辣椒碱的灵敏检测。使用一步原位还原法合成了PDDA功能化的石墨烯,并负载上了钯纳米颗粒。制备的PDDA-Gr/Pd纳米复合材料用于灵敏检测辣椒碱的电化学传感器。使用紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、透射电镜(TEM)对所合成材料的形貌、成分进行了分析,TEM图像显示钯纳米粒子均匀分布在石墨烯表面。利用循环伏安法(CV)、电化学阻抗法(EIS)考察了制备的传感器的电化学性能。结果表明,PDDA-Gr/Pd纳米复合材料对辣椒碱的氧化还原具有良好的电催化活性。这归因于钯纳米颗粒和石墨烯纳米片优良性能的协同效应。在最优条件下,辣椒碱电化学传感器具有0.32μM至64μM的较宽线性范围,检测限(LOD)为0.10μM(S/N=3)。此外,该方法具有成本较低、制备工艺简单、重现性好、稳定性好、在实际样品的检测中准确度较好等优点,有望在其它酰胺类生物碱的检测中发挥重要作用。(2)基于巯基-β-环糊精(SH-β-CD)-石墨烯/PdAg纳米复合材料灵敏检测马钱子碱的电化学传感器合成了SH-β-CD/Gr/PdAg纳米复合材料,PdAg纳米合金胶体的制备方法简便快捷。这是首次将石墨烯基纳米材料用于马钱子碱的电化学检测。由于Pd、Ag、Gr的协同效应,所合成的材料具有优异的电催化能力。使用TEM、XPS对所制备的材料的形貌、组成成分进行了分析,结果表明材料被成功合成,且PdAg纳米合金颗粒均匀的分散在石墨烯上。利用CV等电化学方法对其电化学性能进行了考察,发现其有较好的导电性、催化性。考察了几个操作参数对传感器的影响,在最优条件下,传感器的线性范围为0.63μM至1.89 mM,检测限为0.10μM。将其用于新鲜人尿液样品的检测,结果令人满意,所制备的电化学传感器具有极大的潜力应用于临床人体尿液样品中马钱子碱的定量分析。
【图文】：

生物碱类,杂环,抗菌活性,化学结构

第一章绪论第一章绪论物碱物碱是一种次生代谢物，主要产生于植物中，较少在真菌和动物中发现定义，生物碱指的是由氨基酸或其衍生物合成而来的一类含杂环氮的物，因在水中会发生碱性反应而得名[2]。同时，有部分不含有杂环氮的物也被归为生物碱，例如产生于麻黄中的麻黄碱以及秋水仙中含有的

辣椒碱,甲基邻苯二酚,辣椒,酰胺键

生物碱已被纳入人类文化作为娱乐性物品或被禁药物(如咖啡因、尼古丁、裸盖菇素可卡因)[10]。一些生物碱具有很高的毒性，已经发生了许多人类中毒事件。在 350 种植物吡咯里嗪类生物碱的研究中发现，，约有一半是肝毒性的，还有一些是致癌的[12]。是由于哺乳动物肝脏氧化酶将化合物转化为活性吡咯结构，使核酸和蛋白质发生基化[13]。此外，由于呋喃双键与 DNA 发生共价反应，而呋喃喹啉类具有光毒性和突变性[14]。其他例子包括乌头碱(心毒性)[15]、茄碱(肠毒性)[16]、尼古丁(致畸性)[17]士的宁(神经毒性)[18]。一些用于药物的生物碱，在较大的剂量下，也可能是有毒的历史上著名的例子包括在罗马时代用作毒药的颠茄(含有阿托品)，以及在中世纪导数千人死亡的麦角(含有麦角三嗪)。1.1.1 辣椒碱辣椒碱（反式-8-甲基-N-香草基-6-壬烯酰胺）是一种无色无味的结晶或蜡状的物碱，存在于各种辣椒中，使其具有辛辣味和灼烧感（也称为刺激性）[19]。它主存在于辣椒的胎座以及辣椒碱腺体中，是辣味的主要成分之一，提供约 69%的辣味A B
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP212

【相似文献】