黄酮类化合物电化学传感器的构建及应用
发布时间：2021-07-03 00:20
黄酮类化合物具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗肿瘤、心脏保护、神经保护、免疫调节、解痉、祛痰等多重药理活性,广泛存在于日常饮食及有关药物中,在抗衰老、疾病预防与治疗方面有重要意义。因此黄酮类化合物含量的准确分析是有效利用黄酮类化合物,发挥其健康益处的关键。电化学分析具有快速响应、低成本和高灵敏度等特点,比起传统分析技术有更多的优势。本文以槲皮素和木犀草素这两种黄酮类化合物为研究对象,利用多种功能性纳米材料结合不同修饰方法构建了新型电化学传感平台,通过优化实验条件建立了黄酮类化合物的检测新方法,探讨了其在食品和药品分析中的应用,主要研究工作如下:（1）成功构建了一种新型氮掺杂石墨烯/玻碳微球/离子液体复合电极（N-GE/GCILE）,用于槲皮素（Qu）的超灵敏检测。由于氮掺杂石墨烯比表面积大、具有典型的褶皱形态,增大了修饰电极的有效表面积,可为槲皮素的电化学氧化提供丰富的活性位点,同时离子液体也是一种优良的导电介体,因此该修饰电极对槲皮素表现出增强的电化学响应。分别讨论了修饰剂含量、富集电位、富集时间、缓冲液pH值、潜在干扰物等因素对检测灵敏度的影响。在最优实验条件下,氧化峰电流与槲皮素浓度在0...
【文章来源】：宁夏医科大学宁夏回族自治区
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
槲皮素（Qu）的化学结构
宁夏医科大学硕士学位论文结果与讨论4察到平滑均一的形貌。另外，在N-GE/GCPE中（图1.1b），可以观察到氮掺杂石墨烯与玻碳微球相互交联，但是该电极表面并不紧致；而在图1.1d中，由于离子液体的加入，N-GE/GCILE则呈现均一、平整的表面，并且在表面上看不到氮掺杂石墨烯的形态，证明修饰剂已成功嵌入了复合结构矩阵中。图1.1（a）GCPE，（b）N-GE/GCPE，（c）GCILE和（d）N-GE/GCILE的扫描电镜图Fig.1.1SEMimagesof(a)GCPE,(b)N-GE/GCPE,(c)GCILEand(d)N-GE/GCILE
宁夏医科大学硕士学位论文结果与讨论51.5不同电极的电化学表征图1.2是GCPE、N-GE/GCPE、GCILE和N-GE/GCILE在5mM混合探针溶液（含0.1MKCl）中的循环伏安图。在GCPE上（曲线a）可以观察到一对峰电流较小的氧化还原峰。相对于GCPE（曲线a），在N-GE/GCPE（曲线b）上峰电位差（ΔEp）减小并且峰电流（Ipa）增加。当加入了离子液体后，GCILE上可观察到峰电流进一步增加（曲线c），同时ΔEp也继续降低，证明了离子液体具有较强的电催化活性。此外，在N-GE/GCILE（曲线d）上呈现出最大的响应电流值，结果表明，氮掺杂石墨烯和离子液体的复合可以极大地提升修饰电极的电化学性能。电化学阻抗谱（EIS）用于进一步评估修饰电极的电化学性质。阻抗值（Rct）可根据Nyquist图中高频半圆直径的大小来计算。如图1.3所示，GCPE（曲线a）和N-GE/GCPE（曲线b）的Rct值分别为2.09kΩ和478Ω，说明氮掺杂石墨烯具备优异的导电性能，可大幅降低界面电阻。与预期结果一致，N-GE/GCILE的阻抗谱图（曲线c）近似是一条直线，Rct值极校结果表明氮掺杂石墨烯和离子液体的协同作用，显著改善了电极表面的电子转移性能。图1.2GCPE（a），N-GE/GCPE（b），GCILE（c）和N-GE/GCILE（d）在含有0.1MKCl的5mM[Fe(CN)6]3-/4-溶液中的循环伏安图，扫描速率：50mVs-1Fig.1.2Cyclicvoltammogramsof5mM[Fe(CN)6]3-/4-containing0.1MKClatGCPE(a),N-GE/GCPE(b),GCILE(c)andN-GE/GCILE(d),respectively,withascanrateof50mVs-1.
【参考文献】：
期刊论文
[1]Electrochemical study and application on rutin at chitosan/graphene films modified glassy carbon electrode[J]. Jing An,Ying-Yan Bi,Chun-Xia Yang,Fang-Di Hu,Chun-Ming Wang. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2013(02)
[2]Prospective cohort comparison of flavonoid treatment in patients with resected colorectal cancer to prevent recurrence[J]. Harald Hoensch,Bertram Groh,Lutz Edler,Wilhelm Kirch. World Journal of Gastroenterology. 2008(14)
[3]分光光度法测定保健食品中总黄酮的含量[J]. 肖晶,杨大进. 中国食品卫生杂志. 2003(06)
博士论文
[1]黄酮类化合物荧光性质与分析方法研究[D]. 李文红.河北师范大学 2016
硕士论文
[1]碳基纳米复合材料修饰电极的构筑及其在中药分析中的应用[D]. 李硕.郑州大学 2019
[2]碳基复合纳米材料修饰电极在酚酸和黄酮类化合物检测中的应用[D]. 程文雪.华南理工大学 2018
[3]电化学聚合薄膜的制备与有机电子的应用研究[D]. 刘操.华南理工大学 2018
[4]水产品中生物胺的变化规律及风险评估[D]. 赵庆志.上海海洋大学 2018
本文编号：3261471
【文章来源】：宁夏医科大学宁夏回族自治区
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
槲皮素（Qu）的化学结构
宁夏医科大学硕士学位论文结果与讨论4察到平滑均一的形貌。另外，在N-GE/GCPE中（图1.1b），可以观察到氮掺杂石墨烯与玻碳微球相互交联，但是该电极表面并不紧致；而在图1.1d中，由于离子液体的加入，N-GE/GCILE则呈现均一、平整的表面，并且在表面上看不到氮掺杂石墨烯的形态，证明修饰剂已成功嵌入了复合结构矩阵中。图1.1（a）GCPE，（b）N-GE/GCPE，（c）GCILE和（d）N-GE/GCILE的扫描电镜图Fig.1.1SEMimagesof(a)GCPE,(b)N-GE/GCPE,(c)GCILEand(d)N-GE/GCILE
宁夏医科大学硕士学位论文结果与讨论51.5不同电极的电化学表征图1.2是GCPE、N-GE/GCPE、GCILE和N-GE/GCILE在5mM混合探针溶液（含0.1MKCl）中的循环伏安图。在GCPE上（曲线a）可以观察到一对峰电流较小的氧化还原峰。相对于GCPE（曲线a），在N-GE/GCPE（曲线b）上峰电位差（ΔEp）减小并且峰电流（Ipa）增加。当加入了离子液体后，GCILE上可观察到峰电流进一步增加（曲线c），同时ΔEp也继续降低，证明了离子液体具有较强的电催化活性。此外，在N-GE/GCILE（曲线d）上呈现出最大的响应电流值，结果表明，氮掺杂石墨烯和离子液体的复合可以极大地提升修饰电极的电化学性能。电化学阻抗谱（EIS）用于进一步评估修饰电极的电化学性质。阻抗值（Rct）可根据Nyquist图中高频半圆直径的大小来计算。如图1.3所示，GCPE（曲线a）和N-GE/GCPE（曲线b）的Rct值分别为2.09kΩ和478Ω，说明氮掺杂石墨烯具备优异的导电性能，可大幅降低界面电阻。与预期结果一致，N-GE/GCILE的阻抗谱图（曲线c）近似是一条直线，Rct值极校结果表明氮掺杂石墨烯和离子液体的协同作用，显著改善了电极表面的电子转移性能。图1.2GCPE（a），N-GE/GCPE（b），GCILE（c）和N-GE/GCILE（d）在含有0.1MKCl的5mM[Fe(CN)6]3-/4-溶液中的循环伏安图，扫描速率：50mVs-1Fig.1.2Cyclicvoltammogramsof5mM[Fe(CN)6]3-/4-containing0.1MKClatGCPE(a),N-GE/GCPE(b),GCILE(c)andN-GE/GCILE(d),respectively,withascanrateof50mVs-1.
【参考文献】：
期刊论文
[1]Electrochemical study and application on rutin at chitosan/graphene films modified glassy carbon electrode[J]. Jing An,Ying-Yan Bi,Chun-Xia Yang,Fang-Di Hu,Chun-Ming Wang. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2013(02)
[2]Prospective cohort comparison of flavonoid treatment in patients with resected colorectal cancer to prevent recurrence[J]. Harald Hoensch,Bertram Groh,Lutz Edler,Wilhelm Kirch. World Journal of Gastroenterology. 2008(14)
[3]分光光度法测定保健食品中总黄酮的含量[J]. 肖晶,杨大进. 中国食品卫生杂志. 2003(06)
博士论文
[1]黄酮类化合物荧光性质与分析方法研究[D]. 李文红.河北师范大学 2016
硕士论文
[1]碳基纳米复合材料修饰电极的构筑及其在中药分析中的应用[D]. 李硕.郑州大学 2019
[2]碳基复合纳米材料修饰电极在酚酸和黄酮类化合物检测中的应用[D]. 程文雪.华南理工大学 2018
[3]电化学聚合薄膜的制备与有机电子的应用研究[D]. 刘操.华南理工大学 2018
[4]水产品中生物胺的变化规律及风险评估[D]. 赵庆志.上海海洋大学 2018
本文编号：3261471
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