基于毛细管电泳电化学在线富集检测神经传导物质

摘要

由于高效、快速、样品与试剂使用量小等优点，毛细管电泳已经成为非常普遍的分离分析方法，但其内在的缺点为有限的光程和毛细管长度，从而导致进样量很小，检测灵敏度降低，在很多领域的使用受到限制，因此，本文主要针对神经传导物质进行了毛细管电泳在线富集方法的研究。本研究分为四个部分：
　　第一章首先对毛细管电泳的发展、基本原理、检测方法以及应用作了介绍，又简单描述了神经传导物质多巴胺和左旋多巴的性质及检测，对电化学修饰电极的发展概况、修饰方法以及应用进行了详细的综述，最后重点介绍了毛细管电泳的在线富集技术以及应用。
　　第二章首先在常规毛细管电泳电化学检测模式下，优化了对多巴胺检测的最佳条件为：缓冲液为10 mmol·L-1(pH7.5)的磷酸盐溶液，分离电压为15 kV，检测电势为1.2 V，进样时间为10 s，在此常规模式下，得到多巴胺的检测限为8.8×10-7 mol·L-1。然后利用场放大进样的方法，优化了对多巴胺检测的最佳条件为：样品溶解于纯去离子水溶剂中，分离缓冲液为60 mmol·L-1(pH7.5)的磷酸盐溶液，电迁移进样前注入纯水塞的最佳时间为6 s，进样时间为16 s，在此富集模式下，得到多巴胺的检测限为8.9×10-10 mol·L-1，与常规毛细管电泳电化学检测相比富集倍数达到989倍。
　　第三章自制了碳纤维簇微盘工作电极，并通过恒电位法在此电极上修饰了黑色素型聚合物，用该修饰电极检测了神经传导物质多巴胺。研究发现，抗坏血酸的加入能增大多巴胺的氧化信号，实验得出抗坏血酸的最佳加入量为1.0×10-3 mol·L-1。用恒电位法修饰电极的最佳条件为：缓冲溶液为含有3.0×10-3 mol·L-1左旋多巴的50 mmol·L-1(pH7.4)的磷酸盐溶液，恒电位为1.2 V，电化学聚合时间为1.5小时。然后使用黑色素型聚合物修饰电极与毛细管电泳电化学场放大结合双重富集检测多巴胺，在第二章的最佳富集条件下，运行缓冲液中加入1.0×10-3 mol·L-1抗坏血酸，得到多巴胺的检测限为4.9×10-10 mol·L-1，与常规毛细管电泳电化学检测相比富集倍数达到1796倍。
　　第四章首先在常规毛细管电泳电化学检测模式下，分离检测了多巴胺和左旋多巴，得到两种物质的最佳分离条件为：缓冲溶液为50 mmol·L-1(pH8.5)的硼砂溶液，分离电压为12 kV，检测电势为1.2 V，进样时间为8 s，最终得到多巴胺和左旋多巴的检测限分别为5.1×10-7 mol·L-1和4.7×10-7 mol·L-1。然后利用无限量电动进样胶束毛细管电泳富集方法，对两种物质进行富集分离。经实验探究，得到最佳的富集分离条件为：背景缓冲液是含有40 mmol·L-1 SDS的浓度为25 mmol·L-1(pH9.5)的硼砂溶液，样品配制在20mmol·L-1(pH3.0)的磷酸二氢钠溶液中，分离电压为12kV，电迁移进样时间为25分钟，最终得到多巴胺和左旋多巴的检测限分别是3.4×10-10 mol·L-1和2.8×10-10mol·L-1。与常规毛细管电泳电化学检测相比，富集倍数分别达到多巴胺为1500倍，左旋多巴为1679倍，并且，对这两种物质的分离检测缩短了约15分钟。