论文摘要
电分析化学法是利用物质的电化学特性来进行表征与测量。电分析化学的一个重要领域便是生物传感器。生物传感器技术与生命科学、分析化学、物理科学密切相关,可以应用到有机物、无机离子、农药及生物活性成分的分析检测,检测灵敏度最低可以达到10-12数量级。国内外生物传感器多用于水相介质中物质成分的测定,对于疏水性物质—食用植物油的品质分析检测方面的研究应用比较少。本文根据植物油的物理化学特性,研究有机相酶生物传感器的制备,植物油中抗氧化剂TBHQ与VE、过氧化物及胆固醇等在修饰电极上的电化学特性及其在植物油品质检测方面的应用,为食用植物油品质的分析检测提供一种快速、新颖、准确的技术方法。本文主要研究内容如下：（1）抗氧化剂TBHQ（特丁基对苯二酚）和VE均有电化学活性,故在裸玻碳电极上采用循环伏安法对TBHQ和VE在有机相中的电化学氧化反应机理进行了研究,TBHQ出峰位置800 mV,VE出峰位置640 mV；优化了电化学法测定两种抗氧化剂的实验条件,选定有机溶剂为含6 mmol/L硫酸的1,4-二氧六环-乙腈（3：1；V/V）溶液,支持电解质是0.03 mol/L氯化锂；在优化条件下,以差分脉冲伏安法确定TBHQ和VE的线性范围分别是4.0×10-5～5.5×10-4mol/L和2.0×10-5～7.0×10-4mol/L,检测限分别是1.5μmol/L和1.6μmol/L,线性系数分别是0.998和0.997。由于两种抗氧化剂的伏安波谱峰有重叠,常规方法难以分别进行测定,因此采用偏最小二乘法（PLS）对波谱进行解析,并用该法对实际油样进行测定,回收率为97.7%-104.2%；结果表明该法在有机相中同时测定植物油中的TBHQ与VE是可行的,不需预处理,油样需要量少,方法简便快捷。（2）通过将辣根过氧化物酶以“三明治”的结构方式包埋在分散着多壁碳纳米管的壳聚糖膜修饰的玻碳电极表面,构建了一种新型MW-CS-FC/HRP/MW-CS修饰传感器,用于对植物油脂中过氧化物的检测。壳聚糖具有良好的生物兼容性,能够保持酶的生物活性。通过循环伏安法、电子扫描电镜法分别对修饰电极进行了表征。优化实验条件如HRP酶固载量、酶缓冲液pH、支持电解质浓度、最适有机溶剂、电子介体浓度及电化学参数等。在最优条件下,对6×10-6～4×10-4 mol/L浓度范围内的过氧化月桂酰进行了差分脉冲伏安法检测,线性良好,相关系数为0.995,检测限为2.8μmol/L（S/N=3）。通过实验考察,酶修饰电极有良好的重复性和稳定性,并对实际植物油样品中过氧化值的含量拥有较好的电流响应,方法快速、简捷,具有实际应用价值。（3）胆固醇具有重要的生理功能,但食用过多的胆固醇会对身体健康带来不利影响。通过碳纳米管与壳聚糖共同修饰玻碳电极为基础工作电极,结合“三明治”式包埋固定技术,将胆固醇氧化酶与辣根过氧化物酶共同用壳聚糖膜进行包埋,并吸附固定在裸玻碳电极表面,制成了一种新型的胆固醇生物传感器,建立一种灵敏、准确、操作简易、快捷方便的胆固醇含量的测定方法。优化了实验条件如酶固载量、酶缓冲液pH、支持电解质浓度、硫酸浓度、最适有机溶剂、电子介体浓度及电化学参数等。在最优条件下,用差分脉冲伏安法对胆固醇进行了检测,在8×10-6～6×10-4 mol/L浓度范围内线性相关,线性方程为y=1.712x-6.369（R2=0.993）,最低检测限为1.2μmol/L （S/N=3）。通过实验考察,酶修饰电极有良好的重复性和稳定性,对实际植物油样品中胆固醇的含量进行了测定,胆固醇回收率在96.6-100.8%之间。将该法与液相色谱法进行了对比,方法快速、简捷,具有实际应用价值。