利用碳纳米管吡啶钌修饰电极电化学发光法测定激动素的论文

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1、利用碳纳米管吡啶钌修饰电极电化学发光法测定激动素的论文利用碳纳米管吡啶钌修饰电极电化学发光法测定激动素的论文【摘要】实验发现激动素对固定于碳纳米管/nafion复合膜修饰电极上的吡啶钌弱电化学发光信号有强的增敏作用，基于此建立了一种高灵敏的电化学发光直接测定激动素的新方法。在优化的实验条件下，本方法测定激动素的线性范围为5.0×10－8～4.0×10－5g/l；检出限为2.0×10－8g/l；相对标准偏差（rsd）为5.8%(n=11,c=5×10－6g/l)；方法操作简单方便，灵敏度高。【关键词】激动素电化学发光修饰电极吡啶钌1引言植物激素是一类对

2、植物生长有显著作用的微量有机分子。它们虽然分子量较小，结构较简单，但其生理效应却复杂多样。从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物的发芽、生根、开花、结果、性别决定、休眠和脱落等[1]。所以，植物激素对植物的生长发育有重要的调控作用。目前植物激素主要包括九类[2]，分别是生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、油菜素内酯、茉莉酸类、水杨酸及多胺类。这些激素各自有着独特的生理效应，或协调植物的生长发育，或调控植物应对各种逆境，而且九类激素还可以通过增效或拮抗的方式组成复杂的调控体系，使得对于植物生长发育或者应对外界环境的调控机制更加复杂和精细。激动素(

3、又叫动力精)，是第一个被发现的细胞分裂素[3]。在20世纪50年代初期，很多科学家开始从生物组织中获取化学物质并研究其各种性质。1954年，米勒发现青鱼精液dna中有一种微量物质，可以促进细胞浆的移动[4]，这种物质被称为激动素。1955年，人们确定这种物质为6呋喃甲基腺嘌呤(分子式为c10h9n5o)。尽管激动素不是一种天然的细胞分裂素，但后来人们发现它和天然的细胞分裂素有类似的结构[5]，即在c6位置都有一个取代的嘌呤环，改变该结构可以减弱或消除其细胞动力学活性。激动素的主要作用是促进细胞分裂，同时还具有延缓离体叶片衰老、诱导花芽分化和增加气孔

4、开度等作用[1,6]。此外，激动素对离体小麦叶片中蛋白质含量的下降有延缓作用[7]；对菊花的花期具有延迟作用[8]；对鼠的实验表明，它具有逆转肝纤维化的作用[9]。由此可见，激动素在农业及生物研究方面具有广阔的应用前景。目前，已报道的测定激动素的方法主要有离子交换法[10]、高效液相色谱法、气相色谱质谱法[1１]、荧光[1２]、电化学[1３～１５]等方法。这些方法存在一些不足，如仪器昂贵、操作复杂、灵敏度较低等。电化学发光(ecl)是指通过电化学的方法在电极表面产生一些特殊的物质，这些物质之间或与体系中其它组分之间通过电子传递形成激发态，由激发态返

5、回到基态产生发光现象，是电化学与化学发光方法相结合的产物。用光电倍增管等光学仪器测量电化学发光过程中发光光谱和强度，从而对痕量物质进行分析[1６]。该分析方法具有灵敏度高、线性范围宽、发光信号易于检测、易于控制和装置简单等特点。吡啶钌[ru(bpy)3]2+是发光效率较高的电化学发光活性物质，近年来它被广泛应用于有机酸，氨基酸和药物的测定[１７]。但由于吡啶钌用于溶液相电化学发光体系时，昂贵试剂吡啶钌的不断消耗带来成本高、环境污染和实验装置复杂等问题，使它的应用受到限制。基于电化学发光反应中[ru(bpy)3]2+在电极表面循环使用的特点，把[ru(

6、bpy)3]2+固定在电极表面不仅可以克服上述问题，还可以提高电化学发光强度[1８]。因此，人们提出了许多方法和材料，以将吡啶钌固定在电极表面。在所有的固定化方法中，nafion是最常用的一种材料，基于nafion的离子交换特性，[ru(bpy)3]2+可以通过离子交换作用被固定于纯的nafion膜中[１９]。而将[ru(bpy)3]2+固定在碳纳米管/nafion复合物膜修饰电极表面可以使[ru(bpy)3]2+在nafion膜上的电化学发光特性有较大的改善[2０]。在这种固定化方法中，nafion充当膜材料、离子交换剂和碳纳米管的溶剂；而碳纳米管

7、在nafion膜中起到吸附吡啶钌、改善膜结构及作为膜中的导电通道等作用。实验发现，激动素对碳纳米管/nafion[ru(bpy)3]2+修饰电极的电化学发光信号有强的增敏作用，基于此建立了一种高灵敏度测定激动素的电化学发光新方法。2实验部分2.1仪器和试剂rec100型电化学分析工作站，rfl1型超微弱化学发光/生物发光检测仪，iffsa型多功能化学发光检测器(以上仪器均为西安瑞迈分析仪器有限公司生产)；采用三电极体系：碳纳米管/nafion修饰的石墨电极为工作电极，缠绕铂丝为对电极，ag/agcl电极作参比电极。1.0g/l的激动素储备液：

8、称取激动素(北京鼎国生物技术有限公司)25mg，用0.1mol/lnaoh溶解并用二次蒸馏水定容至25mｌ棕