【摘要】：目的:以多巴胺(DA)、腎上腺素(E)和去甲腎上腺素(NE)為檢測對象，研究能活化被5-羥色胺(5-HT)、NADH、組氨等物質(zhì)污染的碳纖維微電極的方法;在抗污染的基礎(chǔ)上，通過電流校正的方法達(dá)到定量檢測5-羥色胺的目的;用氧化還原法或納米材料電沉積法修飾碳纖維微電極(CFME)進(jìn)一步提升微電極對兒茶酚類神經(jīng)遞質(zhì)的檢測靈敏度，并將上述檢測方法應(yīng)用于生物樣本的高靈敏檢測。

方法:

(1)采用電沉積法將氧化石墨烯修飾到已被5-羥色胺(5-HT)毒化的CFME表面，用循環(huán)伏安法(CV)和差分脈沖伏安法(DPV)研究了多巴胺(DA)在該修飾電極上的電化學(xué)行為，考查了該電極的電化學(xué)性能，并優(yōu)化氧化石墨烯的電沉積時間及電壓，達(dá)到最佳的活化效果。

(2)將制備好的CFME置于1.0×10~(-4)mol/L5-羥色胺溶液中循環(huán)伏安掃描10圈后，測定電極在鐵氰化鉀、多巴胺等電活性溶液中的循環(huán)伏安以及差分脈沖圖的峰電流變化，采用火焰灼燒法對被5-羥色胺毒化的電極進(jìn)行活化，定義活化后電極與原電極在鐵氰化鉀溶液中的峰電流之比為校正因子，對電極的活性面積進(jìn)行校正，用校正后的氧化峰電流繪制5-羥色胺測定的工作曲線。

(3)采用電流-時間曲線法在純水中對已被5-羥色胺(5-HT)毒化的CFME進(jìn)行再生活化，通過掃描電鏡(SEM)以及X射線能譜分析法(EDS)表征電極表面結(jié)構(gòu)及形貌，探討該法活化再生碳纖維電極的機(jī)理。

(4)在超純水中采用恒電位電沉積的方法，在CFME表面修飾含氧基團(tuán)(RO);再采用恒電位法在傳感界面負(fù)載聚二烯二甲基氯化銨(PDDA)為保護(hù)劑制備的納米金粒子(AuNPs)，制得RO/PDDA-AuNPs/CFME修飾電極。利用掃描電子顯微鏡對修飾前后CFME的表面形貌進(jìn)行了表征，采用循環(huán)伏安法及差分脈沖法探討了修飾電極在DA溶液中的電化學(xué)行為。

(5)采用納米金修飾碳纖維微電極，修飾電極對蘆薈多糖具有良好的電催化活性，通過在活體蘆薈植株凝膠中插入該修飾電極，對不同生長條件下蘆薈植株中的蘆薈多糖進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，從而評價蘆薈多糖對植株應(yīng)激外界環(huán)境的含量變化。

結(jié)果:

(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在20 mmol/L，pH為7.2的Tris-HCl緩沖溶液中，使用氧化石墨烯修飾的再生電極對多巴胺、去甲腎上腺素具有良好的電化學(xué)響應(yīng)。在優(yōu)化條件下，利用DPV法進(jìn)行測定，DA的氧化峰電流與其濃度在0.1~100μmol/L呈良好的線性關(guān)系，檢測限達(dá)0.1μmol/L。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，校正后的5-羥色胺氧化峰電流與其濃度在1.0×10~(-6)~2.0×10~-44 mol/L范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，線性回歸方程為I(nA)=0.2073 C(μmol/L)+0.3074，相關(guān)系數(shù)R~2=0.9962，用該方法對5-羥色胺樣品濃度進(jìn)行了測定，回收率達(dá)到98.0%~102.4%。該方法操作簡單，重現(xiàn)性好，有望用于生物樣品中5-羥色胺的檢測。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CFME表面的絕緣膜可以通過恒電位電沉積法去除。采用電流-時間曲線法于純水中向CFME施加1.5V的初始電壓，經(jīng)電活化處理的CFME在神經(jīng)遞質(zhì)中的氧化還原峰電流顯著增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電極活化歸因于電化學(xué)氧化刻蝕除去電極表面絕緣層，此外，在電化學(xué)處理過程中，電極表面形成含氧官能團(tuán)(如羥基，羧基，羰基，內(nèi)酯)，提高了碳纖維電極表面的潤濕性和親水性，促進(jìn)多巴胺在電極表面的聚集。利用DPV法進(jìn)行測定，DA的氧化峰電流與其濃度在1.0×10~(-7)-1.0×10~-44 mol/L呈良好的線性關(guān)系，檢測限為3.1×10~-88 mol/L。再生的CFME非常穩(wěn)定并且具有優(yōu)異的靈敏度和選擇性，可用于監(jiān)測復(fù)雜生物微環(huán)境中的神經(jīng)遞質(zhì)。

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在20 mmol/L pH 7.0的Tris-HCl緩沖溶液中，復(fù)合修飾膜RO/AuNPs-PDDA對DA具有顯著的電催化氧化活性。在優(yōu)化條件下，采用差示脈沖伏安技術(shù)對多巴胺進(jìn)行定量分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明DA的氧化峰電流與其濃度在1×10~(-7)-5×10~(-5)mol/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)R~2=0.9912，檢測限為3.3×10~(-8)mol/L(S/N=3)。該修飾方法重現(xiàn)性好，電極穩(wěn)定性佳，制備方便，可廣泛應(yīng)用于生物樣品中DA的高靈敏分析。

(5)納米金粒子修飾后的CFME和金電極對蘆薈儲水凝膠組織中蘆薈多糖的電催化活性增強(qiáng)，不同環(huán)境下蘆薈植株中蘆薈多糖含量的動態(tài)水平變化具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，能作為衡量蘆薈光合作用強(qiáng)度的一個指標(biāo)。