分析化学毕业翻译中文文献(共17页)

1、电化学传感器基于(jy)聚合(溴甲酚紫)修饰(xish)玻碳电极(dinj)用于同时测定尿酸,黄嘌呤,次黄嘌呤摘要:一种新型的电化学传感器基于电聚合溴甲酚紫膜层修饰玻碳电极用于同时测定尿酸,黄嘌呤和次黄嘌呤。电聚合玻碳电极的探索和基本性能进行了详细的研究。尿酸，黄嘌呤和次黄嘌呤在化学修饰电极上的电化学行为用循环伏安法进行研究。结果表明，这一项新的电化学传感器杰出的证明电镀活性物质倾向于氧化渣三种无至的分解物。这三种物质的阳极的最高峰能被很好的定义用更低的氧化电位和更高的氧化峰电流，因此聚合修饰电极用于同时测量含量有差别的尿酸，黄嘌呤，次黄嘌呤。在最适条件下，在0.5120，0.1100 和 0

2、.280mol/L的范围内制备尿酸，黄嘌呤，次黄嘌呤的标准曲线。尿酸，黄嘌呤和次黄嘌呤的检出限分别是0.2,0.06，和0.12mol/L。由于具有良好的选择性和敏感度，上述方式已经被用于测定人体血液中的尿酸，黄嘌呤和次黄嘌呤的测定并取得了令人满意的结果。关键词：溴甲酚紫，化学修饰电极；尿酸；黄嘌呤；次黄嘌呤引言尿酸，黄嘌呤和次黄嘌呤在人体和更高级的灵长类动物体内进行新陈代谢被降解。尿酸是由黄嘌呤和次黄嘌呤被黄嘌呤酶降解的产物，反过来又合成嘌呤，因此黄嘌呤和次黄嘌呤是中间产物，尿酸是嘌呤代谢的最终降解产物。这三种物质能够透过细胞膜在体液中浓度逐渐增高。他们在人体体液譬如血液和尿液中的浓度范围是

3、很多临床标准，包括围产期缺氧，大脑缺氧，尿酸过多和痛风，因此在最初的很作相关疾病临床诊断和研究黄嘌呤氧化酶系统动态平衡方面，精确检查量化的尿酸，黄嘌呤和次黄嘌呤在人体中的含量起着非常重要的作用。这种测定嘌呤降解产物用高效液相色谱，毛细管电泳和电化学方法都能高效测定，但高效液相色谱要求样品准备条件苛刻，持续测定时间和昂贵的实验材料，毛细管电泳则需要昂贵的仪器。电化学传感器通过电催化应用于生物学上已经成为目前研究的主攻方向。各种生物传感器基于固定化酶来测定这三种物质已经被报道，但是这些酶催化方法更加昂贵并且缺乏稳定性和灵敏度。另一方面，非酶催化电化学传感器相对更加便宜，简单，高效，和灵敏度高。然而

4、，只有很少的文献报道了应用非酶催化电化学方式来同时测定尿酸，黄嘌呤和次黄嘌呤。Yao最先用玻碳电极对尿酸，黄嘌呤和次黄嘌呤进行了研究，但是这种方法强烈的抗坏血酸的干扰，在这种复合物的条件下电流响应的非线性受到严重的干扰。Cai提出在测定多种物质时对其进行预处理之后用玻碳电极测定响应。Zen通过按先后顺序在电极上涂上一层膜来同时测定尿酸，黄嘌呤和次黄嘌呤，他们的检出限分别为0.34，,0.07,和0.42mol/L。近期，Wang的团队通过加入稀薄的碳膜从而改良单壁电极的特性来同时测定这三种嘌呤衍生物。最近，Kalimuthu和Abraham John描述了在电镀一层2-氨基1,3,4-噻重氮修

5、饰玻碳电极来同时测定抗坏血酸，尿酸，黄嘌呤和次黄嘌呤。Kumar的团队报道了运用二氯化四亚甲基亚砜酸钌聚合全氟磺酸来修饰电极来同时测定黄嘌呤,次黄嘌呤和尿酸在人体尿液中的含量.在这篇文献中，我们准备用一种非酶催化电化学传感器聚合镇定剂来催化尿酸，黄嘌呤和次黄嘌呤的氧化，这就提供了一种简单而且灵敏度高的方法来同时测定这三种物质的组成。溴甲酚紫，5，5，-二溴磷-0-甲酚(ji fn)-邻苯二酸是一中pH指示剂。也用于在医学(yxu)实验室中对清蛋白的上色。这种在电极表面的电聚合作为电镀物质(wzh)还从未在文献中提到。在这方面工作中，用BCP高分子膜修饰玻碳电极是首次提出并且描述修饰好的玻碳电极

6、的电化学行为。聚BCP化学修饰电极具有较大的真是表面积，-共轭键，一个很好的活性位点并且具有良好的导电性，修饰电极通过这种不同的结合位点来检测嘌呤类衍生物。因此，尿酸，黄嘌呤，次黄嘌呤的氧化电化学可逆性在这种BCP薄层下可能会大大加速电子转移速率，这表明BCP膜层在修饰电极表面具有优良电催化活性氧化尿酸，黄嘌呤和次黄嘌呤。而且，修饰电极在同时测定尿酸，黄嘌呤和次黄嘌呤上表现出良好的灵敏度，选择性和重现性。据报道，该相对于其他电化学传感器，聚BCP修饰电极以其优良的特性具有线性范围宽，稳定性好能令人满意地用于尿酸，黄嘌呤，次黄嘌呤的同时测定通过差示脉冲伏安法。实验部分2.1化学药品UA，XA和H

7、X购自Sigma（美国）。BCP和抗坏血酸从上海化学试剂获得（上海，中国）。所有化学品的分析级没有进一步的纯化。0.067摩尔升磷酸盐缓冲液（PBS）在不同pH值通过混合0.067 mol/ L磷酸二氢钾和磷酸氢二钠储备液。所有溶液用水都是预先准备的重蒸馏水。2.2仪器电化学测量与LK2005执行微机电化学系统（天津市兰力科，中国）。采用的是传统的三电极电池，包括饱和甘汞电极（SCE）为参比电极，铂电极为对电极和一个直径3.0mm裸的或修饰玻碳电极（GCE）作为工作电极。所有的pH值测量用一个pHS-3C数字pH计（上海雷磁装置工程，上海，中国）与组合玻璃电极。一个KQ250B超声波清洗机（昆

8、山超声仪器厂，昆山，中国）是用来清洗电极。 2.3聚BCP修饰电极的准备 循环伏安法（CV）被用来形成聚合膜。其改性之前，该赤裸的GCE用0.05um氧化铝粉末进行抛光和1:1的硝酸，乙醇，双蒸馏水溶液中连续10分钟漂洗。电极进行预处理后，在 0.5mol /L硫酸溶液中电化学扫描中，在-0.5和1.5V的电位，扫描速率100mv/s扫描十次获得一个稳定的背景电流，BCP修饰电极通过电聚合预先制备。在2103 mol /L BCP电聚合后，对该聚合结薄膜沉积在0.01 mol L1硝酸钠溶液中从-1.0到1.5V,扫描速率100mv/s扫描 20个周期。聚合后，修饰电极用双蒸馏水洗涤，然后干燥

9、。2.4实验方案循环伏安发和差示脉冲伏安法在PBS溶液中在三电极体系中测定。循环伏安曲线记录的循环电位在0.0和1.4V之间，扫描速率100mv/s。差示脉冲伏安法的测定是在扫描电位在0.0到1.2之间，脉冲幅度50mV，脉冲宽度0.1s。所有实验均在室温下进行。这个BCP修饰电极在被冲洗干净用滤纸擦干后可以被反复使用。2.5样品(yngpn)制备从山东师范大学医院(yyun)健康(jinkng)志愿者收集血液样本。一个1.0ml新鲜血液离心20分钟，3000转，过滤样品所有沉淀物质后分离血清，稀释20倍，在pH 6.5的磷酸盐缓冲溶液中，测试一份10.0mL试样转移到电化学实验室用DPV同时

10、检测UA，XA和HX。结果与讨论3.1在玻碳电极表面电聚合BCP膜 用循环伏安法的电化学聚合膜。电位的扫描范围是最重要的因素在制备聚（BCP）膜过程中。如果聚合的正电位值低于1.0V或如果负以上0.8 V，无聚合物发生反应。实验结果表明，聚合物形成的膜是导电当电位扫描电位是从1至1.5 V。因此，它被选定在本文的电化学势范围。当硝酸钠为支持电解质聚合膜层时，比较与其他支持如磷酸盐缓冲液用电聚合结薄膜的工艺方案，所得到的聚合结膜是比较完整的，均匀的和紧凑的，表现出更好的氧化的电催化活性测定UA，XA和HX。因此硝酸钠作为电聚合支持电解质。图1. 从1到20的BCP在电解(dinji)过程中的循环

11、伏安曲线周期(zhuq)。BCP：2103 mol/L；支持(zhch)电解质：0.01mol/L硝酸钠；扫描速度：100mv/s连续循环伏安法在2103 mol/LBCP和0.01 mol/L硝酸钠溶液作支持电解质聚合在裸的玻碳电极表面如图1所示。在第一个周期，一个较强的阳极峰在0.800 V（峰值），这可能与氧化BCP单体有关。阴极峰值也出现0.480v（B峰）在第一个周期。从第二个周期，一个新的氧化峰电位出现在0.520V（C峰）在循环伏安图中，它的峰电流随着继时性扫描增长，说明膜层已经形成。在聚合过程中，A峰和B峰随着循环时间一圈一圈传下去。在18圈以后，阳极和阴极的电位均趋于稳定。这

12、个现象表明最初形成BCP膜层是聚合了18圈，这暗示着 高分子膜层在玻碳电极表面的一个自我调整【19】。所以在聚合膜层时，电化学扫描的总圈数是20。在修饰完成后，玻碳电极表面出现了一层蓝色的聚合膜层，这表明BCP已经电聚合在玻碳电极表面了。图2. 聚循环伏安（BCP）修饰玻碳电极在pH6.5的磷酸盐缓冲溶液在不同的扫描速率。 (a) 10mV/s; (b) 20mV/s;(c) 40mV/s; (d) 60mV/s; (e) 80mV/s; (f) 100mV/s.BCP修饰电极的电化学行为在PBS溶液中运用循环伏安法进行研究。在不同扫速下在pH为6.5的缓冲溶液中中运用循环伏安法电聚合BCP如

13、图Fig.2所示。每扫描一圈均有一对氧化还原电对。阳极峰电位与扫描速率线性相关在扫描范围为10-100mV/L,回归方程ipa(uA)=0.5596+0.04106v(mV/L)(相关系数,R=0.9983),表明电化学过程是受表面控制的。而且，阳极峰电流与阴极峰电流(ipa/ipc)的几乎相等。随着扫描速率增加，峰电位的差值(Ep=EpaEpc)将不会改变。以上结果表明电化学反应过程是可逆的【20】。Ep（=58.3mV）接近于2.3RT/nF(或者59/n mV在25摄氏度时)，与能斯特电化学可逆行为一致。因此电化学过程中转移电子数约为一（n1.01）。聚（BCP）修饰电极的表面修饰采用夏

14、普【21】等人所使用的方法。通过这种方法，峰电流与电极表面物质的浓度有关，如以下方程ip=n2F2AV4RT。n代表参与电化学反应的电子数，A是电极表面的几何面积（0.0706cm2）, 代表表面覆盖的浓度（mol/cm2）,其他符号具有通常的意义。从阳极的峰电流与扫描速率可知，聚（BCP）的表面浓度被计算为6.81108摩尔每平方厘米。图2中的结果证明了BCP被聚合在玻碳表面，在多功能组（BCP）的膜具有良好的氧化还原活性。pH值对聚（BCP）修饰(xish)电极的电化学行为的影响(yngxing)，在磷酸盐缓冲溶液中的研究在pH值范围(fnwi)从4.5到9.2。结果表明，Epa和Epc倾

15、向于增加pH值的方向，这表明质子已经在电极部分过程。氧化峰电位呈线性，斜率为56.4mV/pH,这表明对通过聚（BCP）的膜的质子对的电子转移率是1:1。因此，可能的聚（BCP）在玻碳电极膜反应机制的可表示如下（方案1）：BCP（A）首先被沉积在玻碳表面氧化形成苯醌结构（B），并随后在BCP膜上反向扫描。当将其放置在干燥的状态下时该修饰电极表现出高稳定性。将完整没有无损的电极进行循环扫描6个小时，电极没有改性。甚至放置一个月，电极也没有恶化。3.2聚（BCP）修饰电极对尿酸（UA），黄嘌呤(XA)和次黄嘌呤(HX)的电化学行为图3. 含UA，XA和HX混合物在pH6.5的磷酸盐缓冲溶液(hun

16、 chn rn y)的循环伏安曲线裸的玻碳电极(dinj)（A）和聚（BCP）修饰(xish)电极（B）。UA：4105mol /L XA：1，210 -5mol /L，HX：210 -5mol /L和扫描速率：100mv/s。图3显示了混合液中含有的UA，XA和HX在裸的GCE和修饰电极在pH值为6.5的PBS溶液中进行循环伏安法。如图3A所示，在赤裸的GCE下，所有三个化合物表现出较差的电流反应并没有明显的氧化峰，表示一个缓慢的电子转移动力学。因此，无法使用裸电极同时测定这三种化合物。当改性采用混合电极，产生巨大的反差，显示出三个明显的和灵敏的氧化峰。峰位于0.321，0.707和1.06

17、2 V，分别对应于UA，XA和HX的氧化。UAXA和XA-HX的氧化峰电位差异分别为386和355 mV，这是足够分离在一个混合XA，HX，UA的溶液中同时测定三者。因此，可以注意到，UA，XA和HX的峰值电流显著增强和所有三的氧化峰过电位在聚（BCP）修饰电极上向负电位位移。增强的电流响应和降低过电位清楚地表明，聚（BCP）电极可以加速电子传递速率，对UA，XA和HX的氧化具有优良的的电催化活性。聚（BCP）薄膜的表面具有高浓度的带负电官能团的SO3和富电子氧原子，这可能与嘌呤衍生物的相互作用有关，如作为UA，XA和HX。此外，聚（BCP）修饰电极具有较大的真实表面积，-共轭键，一个大的活性

18、位点，具有更好的导电性，使嘌呤衍生物与不同的共轭效应接口。因此，在聚（BCP）修饰电极的电子传递速率提高的情况下，该电化学修饰电极对UA,XA和HX的氧化有很大提高。基于聚（BCP）修饰电极的高的电催化活性，UA，XA和HX可以很好的完全分离。3.3扫描(somio)速率对UA，XA和HX在聚（BCP）修饰(xish)电极表面扫描的氧化性的影响(yngxing) 图4. 循环(xnhun)伏安法UA（A），XA（B）和HX（C）在修饰(xish)电极在不同的扫描(somio)速率。（A）20mv/s，（B）40mv/s，（C）60mv/s，（D）80mv/s，（E）100mv/s（F）150m

19、v/s，（G）200mv/s，（H）250mv/s ；UA：4105mol /L，XA：210 -5mol/ LHX：1，210 -5mol /L；pH为6.5的PBS。图4AC记录聚（BCP）修饰电极在不同电位扫描速率。该图的Ipa作为v的三分子图也在的插图图4中所示。所有的三种化合物，氧化峰电流随着扫描速率的增加呈线性增加，这表明系统的特点对应于UA，XA和HX 22 吸附控制的过程。线性回归方程与扫描率在20250mV/s范围内，发现：UA:ipa（A）= 5.922 + 0.1261v（mV/s）(相关系数R=0.9985) ;XA:ipa（A）= 10.13 + 0.2228 （mV

20、/s）（R = 0.9991）;HX: ipa（A） = 7.696 + 0.1395 （mV/s）（R = 0.9982）。此外，对于所有化合物，当扫描速率增加时，催化氧化峰电位也随着增加。这些数据的分析结果表明，Epa的对数与扫描速度的呈一种线性关系，表明电催化氧化UA，XA和HX对修饰电极表面不可逆过程 20 。3.4在聚（BCP）修饰电极表面pH值对氧化UA，XA和HX的影响图5所示的阳极(yngj)峰电位Epa和阳极峰值(fn zh)电流Ipa对UA（1104 mol/ L），XA(4105 mol /L）和HX（4105 mol /L）在pH缓冲溶液(hun chn rn y)中的

21、测定。当溶液pH值在4.59.2范围增加，峰电位（Epa）对UA，XA和HX显示同样的趋势和几乎呈线性转移向负电位,表明质子是直接参与率三个化合物的氧化反应。有关的方程Epa与pH值的关系：UA:Epa（v）= 0.72810.0618pH（R = 0.9986），XA:Epa（v）= 1.0690.0556pH（R = 0.9995），HX:Epa（V）= 1.4680.0625pH（R = 0.9979）。UA的直线斜率为61.8mV/pH，XA的斜率为55.6mV/pH 和HX的斜率为62.5mV/pH均接近理论值59mV/pH，这表明电子转移步骤之前由一个质子和数量相等的电子参与氧化。

22、pH值对UA，XA和HX阳极电流峰值如图5所示。可以看出，在pH范围在4.5-9.2范围内UA的阳极峰电流减小。不过，pH值为6.5，XA和HX阳极峰电流增加，然后峰电流下降。在pH 6.5为XA和HX的最优pH。表1 UA，XA和HX的同时测定的分析(fnx)特性。分析物线性范围线性回归方程相关系数检出限（mol/L)UA5.0E-7-1.2E-4ipa=1.983+0.1612C0.99912.00E-07XA1.0E-7-1.0E-4ipa=2.072+0.6456C0.99956.00E-08HX2.0E-7-8.0E-5ipa=1.491+0.3892C0.99861.20E-07表

23、2 UA，XA和HX的测定(cdng)所提出(t ch)的电化学方法的比较。电极线性范围（mol/L）检出限参考电化学预处理电极UA:5.94E-8-1.19E-4UA: 2.97108【12】XA:1.31E-7-6.57E-4XA: 6.57108HX:3.67E-7-7.35E-5HX: 7.35108预氧化绿脱石修饰玻碳电极UA:2.0E-6-4.0E-5UA: 4.2107【13】XA:2.0E-6-4.0E-5XA: 7.0108HX:4.0E-6-3.0E-5HX: 3.4107嵌入超薄碳糊单壁碳纳米管修饰电极UA:1.0E-7-1.0E-4UA: 8.0108【14】XA:2.

24、0E-7-1.0E-4XA: 1.46107HX:8.0E-7-1.0E-4HX: 5.62107聚（ATD）石墨烯修饰电极UA:5.0E6-4.5E5UA: 1.9107【15】XA:5.0E6-4.5E5XA: 5.9107Ru（DMSO）4Cl2纳米聚合膜修饰电极UA:1.0E4-7.0E4UA: 3.72107【16】XA:5.0E5-5.0E4XA: 2.35106HX:5.0E5-3.0E4HX: 2.37106聚（BCP）石墨烯修饰电极UA:5.0E7-1.2E4UA: 2.0107本实验XA:1.0E7-1.0E4XA: 6.0108HX:2.0E7-8.0E5HX: 1.21

25、07表3人血清样品中UA，XA和HX的测定（n = 6）。样品原始（umol/L)附加（umol/L)发现（umol/L)回收率（%）UAXAHXUAXAHXUAXAHAUAXAHA111.891.233.68102422.183.197.47101.398.897.328.15.451.8986215.8611.723.8198.5102.497.9322.455.86_2061041.8511.659.9398.698.299.33.5UA，XA和HX同时(tngsh)测定根据上述实验(shyn)结果，在较宽的pH范围(fnwi)内，修饰电极对UA，XA和HX具有良好的电催化活性的氧化反应

26、。最大峰值电流值可以在pH 4.5观察UA和pH值6.5观察XA和HX。由于pH 6.5比pH值4.5接近于生理pH值,并且三种化合物的氧化在此pH值具有较高的电化学响应，Ph6.5被选为UA，XA和HX的同时测定的最佳pH值。由于差分脉冲伏安法（DPV）比循环伏安法具有较高的灵敏度和更好的分辨率，使用DPV对UA，XA和HX的同时测定。DPV参数脉冲宽度50mv，脉冲幅度100ms，为了获得最大峰值电流三种嘌呤衍生物的定量测定。结果表明，三个化合物的DPV峰电流与浓度成线性比例的。在优化的条件下，UA，XA和HX线性范围和检测限在表1所示。每次测定后，该修饰电极可以在空白溶液中，在电位为0.

27、0-1.4V循环再生六次，增加其重现性。对修饰电极的重现性试验，测定三种化合物（2105 mol/ L）六次。UA，XA和HX的峰值电流的相对标准偏差（RSD）分别为1.6%，1.1%和2.3%。六只电极独立分别测定UA.XA和HA的峰电流相对标准偏差（RSD）分别为2.2%，1.5%和2.8%。上述结果表明，所提出的方法有灵敏度高，线性范围宽，重复性好。比较该方法对其它电化学方法对UA，XA和HX的测定如表2中所列出的。3.6.干扰图 6. 不同(b tn)浓度BCP的微分(wi fn)脉冲伏安法在UA:10.0umol/L XA和HX:20.0umol/L存在(cnzi)（BCP）改性：（

28、a）20.0_mol L1，（b）40.0_mol L 1，L 1（c）60.0_mol，（d）80.0_mol L 1，L 1（e）100.0_mol；脉冲幅度：50mV；脉冲宽度：100ms；pH= 6.5 PBS缓冲溶液为了检查之间UA，XA和HX的分子间的作用，三种不同的实验条件下进行最佳的条件。在每个实验中，三种化合物一个的浓度被改变，而其他两个物种浓度的保持不变。图6中的结果表明在XA和HX峰值电流无明显变化（减小10倍的UA的浓度可以减少1.8%的XA和1.2%的HX峰值电流）和不同的UA的浓度电位。此外，UA的氧化峰电流与UA的浓度呈线性增加相关系数为0.9991。同样的，XA

29、或HX其浓度增加而保持其它两种化合物的浓度为常数，氧化峰电流也增加，观察表明无干扰的。所有的结果发现，UA，XA和HX在聚（BCP）修饰电极的氧化过程相互独立，所以使用修饰电极可以同时测定三种化合物，没有任何相互干扰。为评价该修饰电极的选择性，不同的可能的干扰物质的影响进行了检查UA，XA和HX（他们都是2105 mol /L）的测定。公差最大限制为外来物质导致的浓度的相对误差约5%。如果测试了共存干扰物检测电流信号偏差低于5%的情况下，我们认为到上述物质不干扰。结果表明，100倍的葡萄糖，乳酸，丝氨酸，60倍半胱氨酸，20倍的抗坏血酸，尿嘧啶，茶碱，10倍咖啡因，白蛋白和5倍多巴胺，腺嘌呤，

30、鸟嘌呤，对UA，XA和HX的测定没有干扰。从以上干扰实验，该方法可适用于实际生物样品的检测。3.7.分析(fnx)应用修饰电极的实际(shj)分析效用由测定人血清(xuqng)样品中的UA，XA和HX说明。在所有的血清样品稀释20倍，在pH 6.5的磷酸盐缓冲溶液中，三种化合物所提出的同时测定方法。所得到的结果总结在表3。由图可以看出，所有的回收率均准确和精确的，这表明聚（BCP）修饰电极对真正的UA,XA和HX样品具有良好的适用性。4.结论在本文中，新的聚（BCP）修饰电极已通过简单和快速的电化学聚合方法制备，并作为电化学传感器用于测定的UA，XA和HX。该修饰电极具有良好的稳定性，灵敏度和

31、选择性。结果表明，该方法对血清样品中的嘌呤衍生物的含量测定是一种快速，灵敏，重现性的方法。因此，我们相信，聚（BCP）修饰电极可以成为一个测定UA，XA和H的有用工具，而由于其精密度好，低成本的分析，被用于快速的临床诊断，。感谢 这个文献的研由山东省自然科学基金支持（批准号，中国y2006b28）。参考文献1 D.E. Metzler, Biochemistry: The Chemical Reactions of Living Cells, AcademicPress, New York, 1977.2 M. Heinig, R.J. Johnson, Role of uric acid i

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