活性氧的化学发光研究及其在分析化学中的应用

论文摘要

随着科学的发展和人们对生命、环境以及两者之间相关性的研究不断深入，活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）及其相关化合物在生命与环境之间所起的作用越来越被科学界重视，因此有关活性氧在生命科学，食品化学，医药学等方面的研究在生命以及环境界引起了人们极大的兴趣，已经逐步发展成为一项专门的研究课题。近年来，化学发光分析法具有灵敏度高、线性范围宽、仪器简单、廉价等优点，在化学、生物、环境等领域得到了广泛的应用。由于化学发光的瞬时性和活性氧的短寿命相一致，因此化学发光分析法是研究活性氧的非常有效的方法之一。本论文主要就活性氧的化学发光测定及其在分析中量化应用方面进行了研究，为确证体系中活性氧的种类以及研究活性氧的作用机理提供了方法指导和理论依据，同时拓展了化学发光方法在分析中的应用。具体内容分述如下：1、综述了单线态氧（1O2）、超氧阴离子（·O2-）、过氧化氢（H2O2）、羟基自由基（·OH）以及HOOX（X=SO3-，NO，CO2-）等活性氧的基本概念、主要性质及其化学发光测定法的最新研究进展。侧重介绍了活性氧的化学发光测定方法研究。2、基于将鲁米诺和甲壳动物荧光素类似物的水溶液分别加到过氧化钙的悬浊液中会产生很强的化学发光，导致化学发光的原因被建议可能是由于过氧化钙表面释放活性氧。实验通过化学发光，紫外吸收光谱以及各种活性氧的有效焠灭的方法成功证实了羟基自由基和超氧自由基是过氧化钙表面可能释放的活性氧，同时给出了这两种活性氧可能的形成产生的过程。并且还发现了碱土金属过氧化物表面释放活性氧的种类存在着有趣的规律性。3、基于利福平能够增强过氧硫酸氢钾在钴（Ⅱ）存在的情况下的化学发光强度，并且其化学发光强度变化和利福平的浓度成比例关系，建立了一种测定利福平的流动注射化学发光分析方法。此方法的线性范围为5．0×10-8-1．0×10-6g mL-1，检出限为7．0×10-9g mL-1（S／N=3），对于浓度为6×10-7g mL-1的利福平进行15次平行实验，相对标准偏差为2．7％。此方法被成功的用于利福平滴眼液和利福平胶囊的测定，结果令人满意。4、以腐殖酸为检测对象，我们尝试使用间氯过氧苯甲酸，过氧叔丁醇等有机过氧化物作为化学发光氧化剂，研究了它们对腐殖酸氧化的结果，对比过氧碳酸钠以及铈-硫酸化学发光测定体系，发现间氯过氧苯甲酸对腐殖酸的测定，条件温和，静态化学发光速度较快，强度较高，在用于腐殖酸的测定方面，有选择性较好，灵敏度较高，线性范围较宽的可能性。我们还考察了表面活性剂对该体系的影响，发现除了十二烷基磺酸钠有较弱的增敏作用外，其他的表面活性剂对该体系无明显增强作用，该探索研究为化学发光氧化剂的拓展研究以及选择提供了方法引导。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 活性氧的化学发光研究及应用进展
• 1.1 前言
• 1.1.1 活性氧概述
• 1.1.2 化学发光基本原理
• 1.2 常见活性氧的化学发光研究及应用进展
• 1O₂）'>1.2.1 单线态氧（¹O₂）
• ·O₂^-）'>1.2.2 超氧阴离子（^·O₂^-）
• 2O₂）'>1.2.3 过氧化氢（H₂O₂）
• ·OH）'>1.2.4 羟基自由基（^·OH）
• 1.3 其他几种活性氧的化学发光研究进展
• 3^-）'>1.3.1 过氧硫酸盐（HOOSO₃^-）
• -）'>1.3.2 过氧亚硝酸盐（ONOO^-）
• 4^-）'>1.3.3 过氧碳酸盐（HCO₄^-）
• 1.4 小结
• 第二章 过氧化钙表面的活性氧产生机理的研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 仪器
• 2.2.3 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 过氧化钙表面存在活性氧的证实
• 2.3.2 过氧化钙表面存在羟基自由基的证实
• 2.3.3 过氧化钙表面存在超氧自由基的证实
• 2.3.4 过氧化钙表面自由基可能的产生机理
• 2.4 小结
• 第三章 钴催化下的过氧硫酸氢钾化学发光体系中利福平的测定
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂
• 3.2.2 仪器
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 系列化学发光实验
• 3.3.2 条件的优化
• 3.3.3 该化学发光体系的分析特性
• 3.3.4 干扰实验
• 3.3.5 样品测定
• 3.4 化学发光机理的探讨
• 3.5 小结
• 第四章 有机过氧化物作为化学发光氧化剂的初步探讨
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂
• 4.2.2 仪器
• 4.2.3 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 系列化学发光实验
• 4.3.2 表面活性剂对间氯过氧苯甲酸化学发光体系的影响
• 4.4 小结
• 第五章 结论
• 5.1 结论
• 5.2 论文创新点和存在问题
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果
• 发表及已接收的学术论文
• 会议论文
• 获奖情况
• 作者和导师简介
• 作者简介
• 导师简介
• 附件