银纳米粒子增强铽离子发光测定儿茶酚胺

发布时间：2018-01-03 00:00

  本文关键词：银纳米粒子增强铽离子发光测定儿茶酚胺　出处：《山东大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：儿茶酚胺(CAs)是生物体内重要的神经递质,对于人体大脑神经系统的调控有重要作用。CAs主要包括多巴胺(DA),肾上腺素(EP),以及去甲肾上腺素(NE)。有研究表明,人体内DA含量异常会引起中枢神经系统的紊乱,导致一系列的病症,例如帕金森综合症,亨廷顿症等。而EP和NE含量的异常则与高血压和甲状腺等疾病有关。因此,CAs的高灵敏性测定对于生物医学研究和临床诊断具有重要的理论意义和应用价值。稀土下转换发光分析方法可用于CAs的分析测定,但其灵敏度和选择性尚待提高。稀土上转换发光分析方法通常依赖近红外激光器作为激发光源,常用980 nm激光器,而水分子在此波长处的吸收会产生过热效应,可能导致生物组织的热损伤。本文旨在利用各向异性银纳米粒子优良的金属增强荧光作用(MEF),结合稀土共发光效应以及协配体的协同增效和识别作用实现Tb(Ⅲ)下转换发光分析方法对于CAs的高灵敏性和高选择性测定;并利用表面活性剂和银纳米粒子的增强作用,建立稀土 Tb(Ⅲ)上转换发光在水溶液中测定DA的新方法。本论文共分为四部分。论文的第一部分对CAs分析方法、稀土下转换和上转换发光分析方法及其研究发展趋势进行了评述;对金属增强荧光、稀土共发光、协配体以及表面活性剂等敏化稀土发光的方法途径及其研究进展进行了综述。论文的第二部分,合成了花状的银纳米粒子,以其作为表面增强荧光基质,利用花状银纳米粒子(AgNFs)尖角、边缘结构的电场耦合作用,实现了其对稀土共发光的增强。探讨了多种稀土共发光离子对于体系共发光作用的影响,研究发现:荧光增强效应受稀土离子的4f轨道电子分布影响较大,4f电子轨道为全空(La3+),半满(Gd3+),以及不含4f壳层(Y3+)的惰性稀土离子更容易产生稀土共发光效应。本章中选择了荧光增强效果最好的Tb(Ⅲ)-La(Ⅲ)稀土共发光体系,实现了对DA和EP两种CAs的同时测定。并初步探讨了 AgNFs增强稀土共发光的作用机理。在论文第三部分中,通过调控柠檬酸三钠,PVP,双氧水,硼氢化钠等反应试剂的用量,制备了适宜的银纳米三角片(AgNPrs)。由于AgNPrs具有尖端效应,且其局域表面等离子体共振(LSPR)吸收峰与Tb(Ⅲ)发射光谱有较大的光谱重叠效率,可作为优良的荧光增强基质。在此基础上,引入了乙酸根协配体作为Tb3+-DA络合物和AgNPrs之间的间隔基团以及DA的识别基团。研究发现:16种生物小分子(氨基酸,神经递质,EP等),以及常见的无机盐离子均不干扰DA的测定,其中与DA同倍浓度的NE对体系的荧光信号的淬灭也在±5%误差范围内。本方法实现了DA的选择性测定。利用红外光谱、拉曼光谱、共振光散射光谱和TEM等技术,研究了荧光增强作用机理和Ac对DA的选择性识别作用。论文的第四部分利用表面活性剂和球形银纳米粒子(AgNPs)的协同增强作用,建立了在水溶液体系中灵敏测定DA的Tb(Ⅲ)的上转换发光分析新方法。考察了多种表面活性剂:烷基酚聚氧乙烯醚(0P)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基磺酸钠(SDS)、十六烷基溴化吡啶(CPB)以及十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对于稀土上转换荧光增敏现象的影响,发现SDS对于稀土 Tb(Ⅲ)离子发光有更好的增敏效果。以300 nm和610 mn为激发波长,Tb3+-DA配合物均可发射出547 nm处的特征荧光,分别对应于Tb(Ⅲ)下转换发光和上转换发光类型。以体系的上转换发光优化了实验条件,在最佳实验条件下,实现了 Tb(Ⅲ)上转换和下转换两种发光分析方法对DA的测定。通过比较发现,本体系上转换发光分析方法的灵敏度及选择性较高。通过共振光散射光谱、紫外吸收光谱和TEM电镜等技术对体系相互作用机理进行了初步探讨。本论文的主要特点:1.研究了各向异性银纳米粒子形貌(花状、三角片状)对于Tb(Ⅲ)发光增强效果的影响,探究了不同LSPR分布对于MEF效应的影响;2.通过引入AgNFs提高了分子间能量转移效率,促进了 Tb(Ⅲ)-La(Ⅲ)稀土共发光作用,实现了 DA和EP的同时测定;3.利用AgNPrs与协配体作用提高了 Tb(Ⅲ)发光测定DA的灵敏度和选择性,并探究了荧光增强作用机理和Ac-协配体选择性识别DA的机理;4.建立了 SDS与AgNPs协同增强稀土 Tb(Ⅲ)上转换发光测定DA的分析方法,与本体系下转换发光分析方法比较,上转换发光的灵敏度和选择性较高。本方法无需激光激发,普通荧光仪可测,简便可行,在水溶液体系中可实现稀土上转换发光,对稀土上转换发光分析方法的研究拓展具有重要的理论价值和实际意义。
[Abstract]:In this paper , the effects of rare earth co - luminescent ions on the emission of rare earth elements such as Parkinson ' s syndrome and Huntington ' s disease are studied . In this paper , the effect of fluorescence enhancement on the luminescence of Tb ( 鈪，

本文编号：1371477