氧化石墨烯增强铽离子发光检测多巴胺

摘要

多巴胺(DA)，是一种重要的儿茶酚胺类神经递质，具有控制肌肉运动、影响人的情绪和记忆的作用，其在人体内含量发生异常多与如帕金森病、注意缺陷多动障碍、精神分裂症等神经系统疾病有关。因此，建立简单、快速、灵敏、准确的DA的分析新方法并将其用于实际样品分析，对DA相关疾病的临床诊断具有重要意义。
　　本文基于氧化石墨烯(GO)对稀土铽离子(Tb3+)-DA体系的荧光增强作用，并通过引入稀土共发光离子和协配体等协同增强Tb3+荧光作用，建立了灵敏、准确检测DA的荧光分析新方法，探讨了体系的荧光增强机理。本论文共分为四个部分。
　　论文的第一部分，综述分析了GO在DA分析中的应用、荧光分析法检测DA的研究进展以及稀土离子荧光分析应用的研究进展。
　　论文的第二部分，基于GO增强Tb3+荧光和反Stokes荧光，建立了双模式检测DA的荧光分析新方法。研究发现:在pH为7.0的条件下，Tb3+荧光的增强程度与DA的浓度在一定范围内具有良好的线性关系，线性范围是9.0 nM-180 nM，其检出限(S/N=3)为2.7 nM，相关系数为0.990。在相同实验条件下，体系的反Stokes荧光强度增加程度与DA的浓度在3.0 nM-1000 nM范围内具有良好的线性关系，检出限(S/N=3)为2.6 nM，相关系数为0.998。将这两种方法应用于实际血清样品中DA的测定，均得到满意的结果。相比之下，反Stokes荧光检测DA的分析方法线性范围较宽，检出限较低，抗干扰能力较强，更适用于低倍稀释实际样品中DA的测定。机理研究表明:GO对DA具有富集作用，能够有效促进Tb3+-DA体系的分子内能量转移;GO与Tb3+-DA配合物的结合作用，增加了其刚性、配合物周围配位场的不对称性以及电偶极跃迁几率、增大了其有效吸光截面，限制了配合物的自由运动，延长了Tb3+-DA体系的荧光寿命，进而使Tb3+荧光获得了极大的增强。
　　论文的第三部分，通过引入稀土共发光钇离子(Y3+)和协配体乙酸根(Ac-)来进一步提高了DA分析测定方法的灵敏度。研究发现:最佳实验条件下，Tb3+的荧光强度增加程度与DA的浓度在一定范围内具有良好的线性关系，线性范围为5.0 nM-50 nM，检出限(S/N=3)为1.8 nM，本方法成功地应用于实际血清样品中DA的测定，得到了满意的结果。与其它DA分析方法比较，本方法具有较高的灵敏度。机理研究表明:Ac-的引入降低了Y3+-Tb3+-GO体系中稀土离子周围配位场的不对称性和电偶极跃迁的几率，减弱了Tb3+在547 nm处的特征荧光，降低了背景信号。Ac-以双齿配位的方式与稀土离子结合，有效减少了激发复合物的能量损失;而GO的富集和配位作用又进一步拉近Tb3+配合物和Y3+配合物的距离，促进了分子间的能量转移，协同促进稀土共发光效应的产生，进而增强了Y3+-Tb3+-GO-DA-NaAc体系的荧光强度，提高了DA的分析测定灵敏度。
　　论文的第四部分，对以上的研究工作做了总结与展望。
　　本论文的主要特点:
　　1.研究了GO对Tb3+-DA体系的荧光增强作用，建立了基于Tb3+荧光和反Stokes荧光双模式检测DA的分析新方法。研究发现:反Stokes荧光检测DA的分析方法较Tb3+荧光分析方法具有更宽的线性范围和较高的灵敏度，抗干扰能力更强、适用于较低稀释倍数的实际样品中DA的测定。
　　2.利用Ac-协配、共发光Y3+离子掺杂和GO的富集和配位作用等的协同作用，进一步提高了DA的分析检测灵敏度。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 氧化石墨烯在多巴胺的分析检测中的应用

1．2．1 分离化学分析法

1．2．2 电化学分析方法

1．2．3 光化学分析法

1．3 荧光分析法检测多巴胺的研究进展

1．3．1 反Stokes荧光分析法

1．3．2 Stokes荧光分析法

1．4 基于稀土离子发光方法分析应用的研究进展

1．5 本论文的研究目的和研究内容

1．5．1 研究目的

1．5．2 研究内容

参考文献

第二章 氧化石墨烯增强Tb(Ⅲ)-DA体系荧光双模式检测多巴胺

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验仪器

2．2．2 试剂

2．2．3 实验方法

2．2．4 血清样品处理

2．3 结果与讨论

2．3．1 荧光光谱

2．3．2 溶液pH和缓冲溶液及用量的影响

2．3．3 Tb3+浓度的影响

2．3．4 GO浓度的影响

2．3．5 加入顾序的影响和信号稳定性

2．3．6 干扰物质的影响

2．3．7 DA的选择性响应

2．3．8 标准曲线和检出限

2．3．9 样品分析

2．4 机理探讨

2．4．1 GO的基本表征

2．4．2 Tb3+发光机理探讨

2．5 结论

参考文献

第三章 乙酸协同增强Tb(Ⅲ)-Y(Ⅲ)-GO-DA体系共发光效应检测多巴胺

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验仪器

3．2．2 试剂

3．2．3 实验方法

3．2．4 血清样品处理

3．3 结果与讨论

3．3．1 荧光光谱

3．3．2 溶液pH与缓冲溶液及用量的影响

3．3．3 Y3+浓度的影响

3．3．4 NaAc浓度的影响

3．3．5 GO浓度的影响

3．3．6 铽离子浓度的影响

3．3．7 加入顺序的影响和信号稳定性

3．3．8 干扰物质的影响

3．3．9 标准曲线和检出限

3．3．10 样品分析

3．4 机理探讨

3．5 结论

参考文献

第四章 总结与展望

致谢

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