电化学测定脱氧核糖核酸的研究

摘要

脱氧核糖核酸（DNA）是染色体的主要化学成分，同时也是组成基因的材料。脱氧核糖核酸的含量测定是生命科学、临床检验、生化研究、环境科学等研究领域的重要课题。本文应用悬汞电极（HMDE）和活化玻碳电极（AGCE），利用三电极电化学系统，针对脱氧核糖核酸进行了电化学检测方法的研究，研究了对硝基苯酚与DNA的相互作用并对以对硝基苯酚为电化学探针测定DNA的分析方法进行了研究。取得了以下研究结果：
　　 1.阐述了DNA测定对电分析化学的挑战，并对DNA分析测定的研究现状进行了评述。
　　 2.研究了Britton-Robinson缓冲溶液中，在悬汞电极（HMDE）上以孔雀石绿为电化学探针采用差分脉冲溶出伏安法间接测定DNA的方法，并对其测定条件（pH值、支持电解质、富集电位、富集时间等）进行了优化。在最佳条件下，峰电流的降低值与DNA浓度在4.0～120μgmL-1范围内呈良好的线性关系，检测限（38）为1.43μgmL-1，相对标准偏差（R.S.D.％）为2.65％～4.33％。此法应用于模拟DNA样品的测定，平均回收率为96.0％～106.5％。
　　 3.研究了在氢氧化钠溶液中活化玻碳电极的制备方法并探讨了对DNA的电催化机理。结果表明，在Britton-Robinson缓冲溶液中，在活化玻碳电极（ACCE）上用线性扫描伏安法测定DNA有更好的检出限和线性范围，并且活化玻碳电极有很好的稳定性，适于连续多次的测定。在最佳条件下，峰电流强度与DNA浓度在2.5μgmL-1～200μgmL-1范围内呈线性关系，检测限（36）为0.184μgmL-1，相对标准偏差（R.S.D.％）为2.24％～4.43％。此法应用于DNA样品的测定，平均回收率为97.4％～104.9％。
　　 4.研究了在玻碳电极上对硝基苯酚（p-NP）与DNA的相互作用，求解得出反应的结合比为2：3和结合常数为7.4×106。并对结合条件进行了优化，发现在最佳条件下p-NP峰电流的降低值与DNA浓度成良好的线性关系，据此建立了以p-NP为电化学探针测定DNA的分析方法，实现了对DNA样品的测定。在最佳条件下，峰电流的降低值与DNA浓度在1.0～50μgmL-1范围内呈良好的线性关系，检测限（3δ）为0.21μgmL-1，相对标准偏差（R.S.D.）为2.43％～4.16％。将此法应用于DNA样品的测定，平均回收率为96.4％～104.9％。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1概述

1.2脱氧核糖核酸分析的研究进展

1.3脱氧核糖核酸电化学分析的研究进展

1.3.1电分析化学发展现状

1.3.2电化学分析脱氧核糖核酸研究现状

第2章 差分脉冲溶出伏安法间接测定DNA的研究

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1仪器

2.2.2试剂

2.2.3实验过程

2.3实验结果与讨论

2.3.1孔雀石绿与DNA作用体系在悬汞电极上的伏安响应

2.3.2探针物质的选择

2.3.3 pH值对峰电流和峰电位的影响

2.3.4孔雀石绿浓度的影响

2.3.5反应温度和反应时间的影响

2.3.6富集时间和富集电位的影响

2.3.7重现性

2.3.8干扰试验

2.3.9线性范围和检出限

2.3.10模拟样品分析及回收率

第3章 强碱溶液活化粗糙玻碳电极测定DNA的研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1仪器

3.2.2试剂

3.2.3活化粗糙电极的制备

3.2.4分析过程

3.3实验结果与讨论

3.3.1 DNA在活化玻碳电极上的伏安响应

3.3.2活化试剂的选择

3.3.3氢氧化钠的影响

3.3.4 pH值的影响

3.3.5扫描速率对DNA电化学行为的影响

3.3.6富集电位和富集时间的影响

3.3.7线性范围和检出限

3.3.8干扰实验

3.3.9模拟样品分析和回收率

3.4电极催化机理初探

第4章 对硝基苯酚与DNA相互作用的电化学研究及测定应用

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1仪器

4.2.2试剂

4.2.3实验过程

4.3实验结果与讨论

4.3.1对硝基苯酚在玻碳电极上的电化学响应

4.3.2对硝基苯酚与DNA相互作用的电化学行为探讨

4.3.3 pH值对峰电流和峰电位的影响

4.3.4缓冲溶液用量的影响

4.3.5对硝基苯酚浓度的影响

4.3.6反应温度和反应时间的影响

4.3.7富集时间和富集电位的影响

4.3.8结合比与结合常数的计算

4.3.9干扰试验

4.3.10离子强度对测定的影响

4.3.11线性范围和检出限

4.3.12样品分析及回收率

结语

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的科研成果