壳聚糖修饰电极在电化学传感器中应用

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1、青岛科技大学研究生学位论文壳聚糖修饰电极在电化学传感器中的应用摘要壳聚糖是甲壳素经脱乙酰化反应得到的一种碱性高分子多糖，分子内既有亲／疏水基团，又有具有配位能力的氨基和羟基，其特殊的分子结构使壳聚糖对许多离子，有机物，生物分子等具有离子交换，螯合，吸附等作用，已被广泛的应用于食品工业、医药、农业和材料科学等领域。近年来，人们又利用壳聚糖的成膜性、生物相容性、低毒性、生物可降解性等特点，将其作为一种新型的功能材料广泛用于化学传感器和生物传感器的制备。本文分别研究了壳聚糖修饰电极对手性分子对映体的识别以及葡萄糖氧化酶，辣根过氧化物酶在修饰电极上的直接电化学。论文主要包括以下

2、内容：基于壳聚糖修饰电极的立体选择性对手性分子的识别。利用壳聚糖膜与对映异构体之间不同的立体效应，通过测定循环伏安电流响应，实现了对三种具有环状结构的手性分子(抗坏血酸、肾上腺素、色氨酸)的对映体识别。在最佳的pH值和壳聚糖脱乙酰度条件下，三种手性分子在该修饰电极上的对映异构体选择性系数Rl，d分别为1．48、1．56、1．67，并利用计时库仑法以色氨酸为样品对壳聚糖膜的立体选择性进行来验证，推导了测定手性物质对映异构体浓度的计算公式。葡萄糖氧化酶，辣根过氧化物酶在壳聚糖膜中的直接电化学研究。以壳聚糖为载体把葡萄糖氧化酶(GoD)、辣根过氧化物酶(Ⅷ冲)固定在玻碳电极上

3、，在不使用任何纳米材料和电子媒介的条件下实现GOD、HRP和电极之间的直接电子传递(DET)。考察了GOD、HRP在壳聚糖膜电极上的直接电化学行为。由于壳聚糖独特的分子机构和特性，很好的保持了GOD、HRP的生物催化活性，在一定条件下催化电流与葡萄糖、过氧化氢的浓度成正比，从而制备了无电子媒介体的新型的葡萄糖传感器和过氧化氢传感器。关键词：壳聚糖化学修饰电极手性识别直接电化学葡萄糖氧化酶辣根过氧化物酶壳聚糖修饰电极在电化学传感器中的应用T脏APPLICATIONOFCHITOSANMODIFIEDELECTRODEINTH匣FIELD0FELECTROCHEMICAL．

4、SENSORABSTRACTChitosanisderivedfromchithin(anaturallyoccurringpolysaccharidefoundininsects，md置ropodsandcrustaceans)bydeacetylation,anditsspecialstructuremakeitdemonstrateuniqueexchange，chelationandadsorptionabilitiestowardsmanymetalcations，organicsubstancesandSOon,whichallowittobewidelyu

5、sedinchemistry．Nowchitosanhasnotonlybeenusedasamatrixforeellandenzymeimmobilization,butalsodevelopedintomembranematerialofelectrodeforpreparationofchemical鸵删的rSandbiosensors．becauseofitsexcellentmembrane．formingability，hi吐permeabilitytowardwater，goodadhesion,higllmechanicalstrength,bioco

6、mpatibility，nontoxicity,safeandbiodegradablematerialspresentedinnature．Inthisthesis，aglassycarbonelectrodecoatedwithchitosanmatrixhasbeenrecommendedasanovelstereoselectiveelectrode(SSE)basedOiltherecognizingabilityofchitosanmatrixforchiralmolecule，andbychitosanmatrix-immobilizedenzymeach

7、ievingdirectelectrontransfer(DEDreactionbetweenenzymeandmodifiedelectrode．Stereoselectiveelectrodebased011chitosanmatrixforchilmmoleculeswithcycHcstructure．111eenantioselectiveresponseofSSEtothreechiralcompounds晰t11cycficstruc．tureandmechanismofdisedminatingenantiomershav