（分析化学专业论文）电化学分析法测定抗坏血酸的研究与应用.pdf

独创声明 y5 9 8 8 0 7 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中 不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 ( 注：如没有其他需要特别声明的，本栏可空) 或其他教育机构的学位或证 书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：王墙 导师签字：锻 ， 签字日期：2 0 0 4 # 4 月3 1 日签字日期：2 0 0 4 # 月叫日 费黧：导蜘童 鼻全文撕1 ” 山东师范大学硕士毕业论文 摘要 化学修饰电极是当前电分析化学方面十分活跃的研究领域。化学修饰电极可 利用丰富多彩的超分子、有机物、无机物、聚合物和生物物质等，在电极表面进 行各式各样的修饰层设计，包括多元、多层、多组份、微型化等，己期达到高选 择和高灵敏的检测，使化学修饰电极在分析化学中得到广泛应用。尤其将电极表 面的化学修饰与酶生物反应相结合，以“全化学”方法制作酶电极，为生物传感 器的研制开辟了一个新方向。 抗坏血酸( v 。) 是维持人体健康的重要维生素之一，缺乏它将导致坏血病和机 体抗病能力降低。对v 。的定量分析在医药、食品领域中均具有重要意义。 本文主要以化学修饰电极的研制为目标，以电分析化学方法为手段，对蔬菜、 水果中的抗坏血酸含量的测定进行研究，共分为四章。 第一章，对各种电化学分析方法在抗坏血酸含量的测定中的研究及应用进 行了系统综述。 第二章，以i m o l l 碘化钾和i m o l l 磷酸( i ：i v v ) 为电解液，在阳极电 生i 。与抗坏血酸分子中一c = c 一不饱和双键发生加成反应，据此以恒电流库仑法进行 了抗坏血酸的定量测定。测定了多种水果、蔬菜中抗坏血酸的含量并与文献方法 ( 碘量法) 相对比，结果表明，本法具有设备简单、快速、灵敏，更准确等优点， 尤其适用于微量样品中维生素c 含量的测定。 第三章，利用花椰菜中含有丰富的抗坏血酸氧化酶，研制了花椰菜修饰碳糊 电极。该电极与纯碳糊电极的性能进行比较，证明花椰菜对v c 有明显的电催化氧 化作用，检测灵敏、快速、选择性好，同时，提高了电极的稳定性和重现性。此 电极可用于抗坏血酸含量的测定，结果满意。 第四章，为克服以氧电极为基础的第一代生物传感器的缺点，近年来，介体 电流型生物传感器应运而生。在这类传感器中常用的介体有二茂铁及其衍生物、 醌及其衍生物等。其中二茂铁氧化还原可逆性好，是疏水性的，当用于水体系时， 避免了媒介体从电极表面脱落。本文以二茂铁作为电子介体，利用花椰菜中含有 丰富的v 。氧化酶，研制了花椰菜二茂铁修饰碳糊电极，该电极与二茂铁修饰碳糊 电极的性能进行比较，证明花椰菜、二茂铁具有协同对v c 有明显的电催化氧化作 用，催化效果更好。同时发现灵敏度大大提高。在该电极上v c 的e o = o o o v 与二茂 铁的氧化峰可以很好的分开。用示差脉冲伏安法测定水果、蔬菜和饮料中抗坏血 山东师范人学硕上毕业论文 酸的含量，结果满意。 关键词库仑滴定法，生物传感器，花椰菜，二茂铁，抗坏血酸 示差脉冲伏安法 分类号：0 6 5 7 1 2 a b s i r a c l c h e m i s t r y m o d i f i e de l e c t r o d e s a r e p a i d m o r ea n d m o r e a t t e n t i o nt ob y t h er e s e a r c h e r s i ne l e c t r o n i cc h e m i s t r y a n d e l e c t r o a n a l y t i cc h e m i s t r y w i t ht h eh e l po ft h er i c h a n dv a r i e d s u d r a m 0 1 e c u l e ，o r g a n i cs u b s t a n c e s ，i n o r g a n i cs u b s t a n c e ，p o l y m e r a n db i o l o g i c a ls u b s t a n c ea n ds oo n ，i t c a nm a k ev a r i o u sd e s i g n o fm o d i f y i n gl a y e r s o nt h es u r f a c eo fe l e c t r o d e i t i n c l u d e s m u i t i v a r i a t e ，m u l t i l a y e r s ，p o l y c o m p o n e n t ，m i c r o n i z e ，e t c t h a t w i l lm a k et h ed e t e c t i o nm o r es e n s i t i v ea n dm o r ew i d e l ya p p l i e d i na n a l y t i cc h e m i s t r y a n di th a so p e n e du p an e wp a t ht or e s e a r c h i nb i o s e n s o r ，c o m b i n i n gt h ec h e m i s t r ym o d i f i e r o nt h es u r f a c e o fe l e c t r o d ea n dz y m o b i o l o g i c a l r e a c t i o n v ci sc o n s i d e r e da so n eo ft h em o s ti m p o r t a n te l e m e n t s t h a t k e e pap e r s o nh e a l t h y i nt h ee v e n to fb e i n gs h o r to fit ，ap e r s o n m a yc a t c hs c u r v yo rl o w e r t h er e s i s t a n c et od i s e a s e c o n s e q u e n t l y i ti sa u i t es i g n i f i c a n t t om a k eq u a n t i t a t i v ea n a l y s i s i n t h e f i e l do fm e d i c i n ea n df o o d i nt h i sp a p e r ，m o d i f i e de l e c t r o d e w a su s e da st h em i a no b j e c t i no u rr e s e a r c h w es t u d yt h ed e t e r m i n a t i a o no fv i t a m i n ci n f r u i t sa n dv e g e t a b l e sb ym e a n s o fm e t h o do fe l e c t r o a n a l y t i c a l c h e m is t r y t h e r e a r ef o u rc h a p t e r s c h a d t e ro n e isas u m m a r yo ft h et h e o r i e sa n da p p li c a t 1 0 n i nt h ed e t e r m i n a t i o n o fv i t a m i n c b y m e a n so f v a r i o u s e l e c t r o c h e m i c a lm e t h o d c h a d t e r t w oam e t h o df o rt h ed e t e r m i n a t i a o no f v i t a m i ncb y c o u l o m e t r i ct i t r a t i o nw a sd e v e l o p e d t h et i t r a t i o n w a sc a r r l e do u t i na m i x t u r e o f1 o m o l lk i 1 o m o l l h 3 p 0 4 ( 1 ：i v v ) w h e n b r o m i n 。w a s 3 山东师范大学硕士毕业论文 g e n e r a t e da tv i t a m i ncr e a c t e dw i t ho n em o l eo fb r o m i n ew i t ha n v a l u et h ea n o d eo f2 t h ea d v a n t a g e so ft h i sm e t h o da r e s i m p l e ，r a p i da n da c c u r a t e t h em e t h o dh a sb e e nu s e df o rt h e d e t e r m i n a t i o no fa s c o r b i ca c i di nf r u i tj u i c ed r i n ka n dv e g e t a b l e s w i t hs a t i a f a c t o r yr e s u l t s c h a p t e rt h r e e b a s e do nt h ef a c tt h a tt h e r ea r ea b u n d a n t v co x y d a s e ，t h et h e s i sa i m st om a k eo u tt h ec a u l i f l o w e rm o d i f i e d c a r b o np a s t ee l e c t r o d ea n dm a k eac o m p a r i s o nb e t w e e nt h a tk i n d o fe l e c t r o d ea n dc a r b o np a s t ee l e c t r o d e t h er e s u l t ss h o wt h a t t h ea n o d i cp e a kp o t e n t i a lo fv co nc a r b o np a s t ee l e c t r o d ei s ， e 。= 0 4 6 vw h i l et h a to nt h ec a u l i f l o w e rm o d i f i e dc a r b o np a s t e e l e c t r o d ei s ，e 。= 0 2 1 5 v a n dt h ea n o d i cp e a kp o t e n t i a ls h i f t e d n e g a t i v e l y2 4 5 m v t h et e s t i n d i c a t e st h a tc a u l i f l o w e r sh a v ea o u t s t a n d i n ge f f e c to ne l e c t r o c a t a ly t i c o x i d a t i o na n dt h e t e s t i s v e r ys e n s i t i v e ， f a s ta n ds e l e c t i v e t h er e s u l t si s s a t i s f a c t o r ye n o u g ht o b e a p p l i e dt o d e t e r m i n a t i o no fv c c h a p t e r f o u rm e d i a t o rb i o s e n s o rh a se m e r g e da st h eti m e r e q u i r e s i nt h e p a s t f e w y e a r s ，i n o r d e rt o g e t r i do ft h e d i s a d v a n t a g e so ft h ef i r s tb i o s e n s o rw h i c h i sb a s e do no x y g e n e l e c t r o d e t h eu s u a lm e d i a t o ri nt h i s k i n do fb i o s e n s o ra r e t e r r o c e n ea n di t sd e r i v a t i v e ，q u i n o n ea n di t sd e r i v a t i v e a m o n g t h e s et h et e r r o c e n ei sb e t t e ri nr e v e r s i b l eo x i d a t i o n r e d u c t i o n ， a si ti sh y d r o p h o b i c t h a ti st os a y ，w h e na p p l y i n gt o w a t e r s y s t e mw ec a nk e e pm e d i a t o r sa w a yf r o mf a l l i n g o f f b a s e do nt h et h e o r yt h a tt h e r ea r ea b u n d a n tv co x y d a s e i n t h ec a u l i f l o w e r s ，t h i st h e s i si so nh o wt h ea u t h o rh a sm a d eo u t t h ec a u l i f l o w e rm o d i f i e dc a r b o np a s t ee l e c t r o d e c o m p a r e dw i t h t h ep e r f o r m a n c eo ft e r r o c e n em o d i f i e dc a r b o np a s t ee l e c t r o d e ， ar e s u l ti sg o t1 i k et h i s ：t h ea n o d i cp e a kp o t e n t i a l o fv ci n t e r r o c e n em o d i f i e dc a r b o np a s te l e c t r o d ea n di nc a u l i f l o w e r sa r e 4 些变堕翌查兰堡主兰些堡苎 e p 。= o 2 0 v ，e o - - o o va p p a r e n t l y t h a ts u g g e s t st h a tt h et e r r o c e n e p l a y sa no b v i o u sr o l ei ne l e c t r i cc a t a l y s i so fv c b e s i d e s ，t h e l a t t e ri sb e t t e rt h a nt h ef o r m e r a n dt h es e n s i t i v i t yh a sg r e a t l y i m p r o v e d i ti sq u i t ee a s yt ot e l lt h ea n o d i ep e a ko ft e r r o c e n e a n dt h a t o fv c i nc o n e l u s i o n i ti s s a t i s f a c t o r yt 0 t e s tt h e c o n t e n to fv ci nf r u i t s ，v e g e t a b l e s ，a n dd r i n k sb yt h ew a yo f d i f f e r e n t i a l p u l s ev o l t a m m o g r a m k e yw o r d s ： c o u l o m e t r i ct i t r a t i o n ，b i o s e n s o r ， c a u l i f l o w e r s ， 垒! 皇! ! q ! 旦翌! ! 璺，d i f f e r e n t i a l p u l s ev o l t a m m o g r a m c a s s j f je di n d e x ：0 6 5 7 】 5 山东师范大学硕士毕业论文 第一章绪论 抗坏血酸是一个l 型不饱和己糖酸内脂，分子中存在双烯醇结构，因而具有酸 性和很强的还原性，易被氧化失去两个氢原子而转变成脱氢抗坏血酸。 抗坏血酸是维持人体健康必需的维生素。在体内生物合成及物质代谢中发挥重 要作用。但人体不能自身合成，主要以食物中获取。研究发现抗坏血酸的缺乏可 导致坏血病和免疫力低下等多种疾病，其含量高低常作为某些疾病诊断及营养分 析的重要指标，因此抗坏血酸的定量分析在食品、医药等领域相当重要。目前测 定抗坏血酸的方法很多，包括药典中的标准方法一碘量法“1 、比色法。1 、紫外分 光光度法”3 、和高效液相色谱法“1 等，这些方法一般要求的实验条件和操作技术较 高，而且步骤烦琐，不利于快速分析；而电化学分析方法具有分析速度快，操作 简便易行，成本低及试剂用量少，检测灵敏度高等优点，是抗坏血酸含量测定的 不可缺少的有力手段。本文对各种电化学分析方法在抗坏血酸含量测定中的研究 及应用进行了系统的综述。 一极谱法 极谱法用滴汞电极或其他液态电极作工作电极，根据所得到的电流一电压曲线 进行分析。由于其电极表面可作周期性的更新，具有重现性好检测灵敏度高等优 点。极谱法创建于1 9 2 2 年，至今除经典的普通极谱法外，己形成了一系列的近代 极谱方法和技术，成为一种常用的分析方法和研究手段。 用极谱法对抗坏血酸的含量的测定已有报道。王长法等“用示波极谱法研究了硅 钼杂多酸与抗坏血酸反应，发现其配合物可在+ 1 1 2 v ( y s s c e ) 产生一个灵敏的 吸附氧化峰，检测下限为5 1 0 s m o l l ，本法用于针剂，片剂，及柑橘中抗坏血酸的 测定，得到满意结果。孙卢东“1 等利用c u ”与抗坏血酸的氧化还原反应，建立了 一种间接测定抗坏血酸的方波极谱法：在n h 。- n h 。c 1 缓冲溶液中，c u “在 - 0 2 4 v ( v s s c e ) 处出现一个可逆的还原峰，加入抗坏血酸后c u 2 + 被还原，其还原 峰高下降，根据c u 2 + 还原峰的峰高降低量与抗坏血酸加入量之间定量关系，间接 测定了抗坏血酸的含量。丁建文”1 等用间接示波极谱法测定抗坏血酸含量，利用 a ，a 一联吡啶与f e ”在乙酸盐缓冲溶液中有一良好的络合吸附峰，当有抗坏血酸存 在时f e ”被还原为f e ”，吸附峰降低且产物显红色，根据此反应间接测定了抗坏血 酸，本法最低检测限为l o u g l o m l 。r u i t ze ta l 。1 用极谱法详细研究了抗坏血酸 6 山东师范大学硕士毕业论文 的氧化还原特性。r a t z k o w s k i 。1 用快速交流极谱分辨出的不同氧化峰，实现了水 果中l 型及d 型抗坏血酸的分别测定。尽管极谱法在抗坏血酸测定中具有较高的 灵敏度，但是由于滴汞电极易挥发出有毒汞蒸气，且较正电位下容易氧化，这些 不利因素限制了极谱法的广泛应用。 二伏安法 化学修饰电极是当前电化学、电分析化学方面十分活跃的研究领域。( 1 ) 化 学修饰电极是在基体电极( 铂、碳、玻碳电极等) 表面进行多元、多层、多组份、 微型化可利用丰富多彩的超分子、有机物、无机物、聚合物和生物物质等各式各 样的修饰层设计，将具有优良化学性质的超分子，有机物，无机物，聚合物及生 物物质等设计固定在电极表面，使电极具有某种特定的电化学性质。( 2 ) 化学修 饰电极用于定量分析是一种把分离、富集、测定三者合并为一的理想体系，在提 高选择性和灵敏度方面具有独特优势，因而在分析化学中得到广泛应用。( 3 ) 尤 其将电极表面的化学修饰与酶生物反应相结合，以“全化学”方法制作酶电极， 为生物传感器的研制开辟了一个新方向。 利用不同的化学修饰电极的伏安分析法已经被用来测定药物、果蔬、食品中抗 坏血酸的含量。 1 化学修饰碳糊电极的伏安分析法 化学修饰碳糊电极( c m c p e ) 是将化学修饰剂与电极材料简单地混合以制 备组合修饰电极的一种典型方法。将化学修饰剂与碳粉混合，用固体或液体石蜡 作黏合剂而制备的碳糊电极，由于制备工艺简单、造价低廉、背景电流低、电位 范围宽、响应时间短、易于更新、易于修饰且易于微型化而得到广泛应用“”3 。 k a l c h a i “”“已作综述。 在化学修饰碳糊电极中修饰剂的溶解度要足够小，以保证在碳糊基底中的稳 定性。碳糊电极对电活性物质的富集主要靠配合、吸附和萃取作用。在碳糊中加 入添加剂，可以增强碳微粒的吸附作用或增强黏合剂的萃取作用，从而提高电极 的测定灵敏度和选择性”1 ，常用的添加剂有离子交换树脂“、 吸附剂“”、络合 剂n s 3 、金属配合物m 1 和生物材料2 2 1 等。应太林等。”研制了青椒籽浆一碳糊生物电 极，该电极可用于伏安法快速检测抗坏血酸含量，线性范围为1 1 5 x l o 一 1 2 4 1 0 - 0 1 l ，检测下限可达9 8 7 x 1 0 一m o l l ，电极具有良好的重现性和选择 7 山东师范大学硕士毕业论文 性，响应时间短，使用寿命为1 2 天。在此基础上邓子峰。43 等以二茂铁作为电子传 递介体，利用青椒籽浆中含有丰富的抗坏血酸氧化酶，制成二茂铁修饰的青椒籽 碳糊电极，该电极可以选择性的检测抗坏血酸的含量，在测定时，固定电位在+ 0 4 v 处，用恒电位电流法测定。刘海燕等“”研究了f e ( c n ) 。”壳聚糖g c 修饰电极对 抗坏血酸的催化氧化作用，在玻碳电极表面靠静电引力作用吸附富集荷负电的电 子介体f e ( c n ) 6 3 - 使其固定在电极表面。采用恒电位电流法对抗坏血酸进行定量 分析，选定+ o 4 v 为恒电位，检测下限达1 o o x l 0 一m o l l ，可测定蔬菜中的抗坏血 酸含量。王晓蕾等。”研制了二茂铁修饰碳糊电极( f m c e ) ，该电极在p h = 9 3 的 n h 。一n h 。c 1 缓冲溶液中对抗坏血酸具有电催化氧化作用，峰电位e 。= + 0 2 v ，用恒 电位电流法测得的催化氧化电流与抗坏血酸浓度在1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 。4 m o l l 范 围内成线性关系，检测限为5 o o x l 0 m o l l ，具有良好的重现性和选择性，用于果 汁饮料中抗坏血酸含量的测定。张国荣等”7 1 还研制成了d 一环糊精一二茂铁包合物修 饰碳糊电极( c f c p e ) ，该电极在p h = l o 0 的n h 。一n h 。c 1 缓冲溶液中对抗坏血酸具有 电催化氧化作用，抗坏血酸在电极上产生一个不可逆的氧化峰，峰电位e 。= + 0 。2 v ， 用恒电位电流法测得的催化氧化电流与抗坏血酸浓度1 o o x l 0 - 7 1 o o x l 0 。3 m o l l 范 围内成良好的线性关系，检测下限为1 0 0 x 1 0 m o l l 。该电极具有灵敏、响应速度 快、寿命长等优点。b n a li n i 等”8 用不溶于水的氧化还原介质三价钌一二苯基一二 硫代氨基甲酸盐修饰碳糊电极，所制得的化学修饰电极在硝酸介质中，在0 o v + o 8 v 之间扫描时，该电极可电催化氧化抗坏血酸，线性响应范围在2 5 1 2 5 m g l 相关系数为0 9 9 9 8 。王颓胤等。钉研制了聚吡咯碳糊修饰电极，采用正向示差脉冲 伏安法测定抗坏血酸，检测限达5 o o x l o 。2 m o l l ，该方法灵敏简便，用于果蔬中抗 坏血酸的测定，结果令人满意。刘宝红等。”用四氰基醌二甲烷( t c n q ) ，作介体， 制成t c n q 碳糊电极，在较宽的p h 范围和浓度范围内，该电极对水溶液中的抗坏血 酸均有良好的电催化氧化作用。电极的稳定性好，响应时间短( 小于3 0 秒) 。在 5 o o 1 0 一5 o o x l 0 。m o l l 范围内催化峰电流与抗坏血酸浓度成线性关系。壳聚糖 是一种荷正电的天然高分子材料，壳聚糖在修饰电极方面多用于金属离子的富集 测定。“，将其修饰于电极表面可防止大分子( 如蛋白质) 及荷正电物质( 如多巴 胺) 的于扰。“。同时对溶液中的抗坏血酸有富集作用，使分析灵敏度提高。陈刚 等m3 采用滴涂法制备了壳聚糖修饰碳糊电极，用于片剂和血清中抗坏血酸的测定， 山东师范大学硕上毕业论文 该方法选择性及重现性好，灵敏度高。 2 聚合物薄膜修饰电极的伏安分析法 化学修饰电极的早期研究主要是用共价键合法和吸附法将活性功能团接在 电极表面，制备单分子层修饰电极。形成单分子层的表面结构，聚合物薄膜一出 现就迅速发展为化学修饰电极的研究重点，这是由于聚合物种类繁多，含电活性 中心( 或功能点位) 浓度高，有三维可利用的势场，性能稳定，不溶或不熔，而 且修饰方法简便。聚合物薄膜修饰电极得到广泛的应用，已发展为几大类，包括 惰性、氧化还原性、离子交换性和导电性的聚合物薄膜电极。惰性薄膜本身不具 电活性，只作为一种势垒在电化学检测中发挥阻挡作用。 氧化还原性薄膜含有电活性中心，后者是聚合物骨架的一个部分，具有典型 的单一结构，己报道的有：二茂铁类，醌类、卟啉和酞青类，紫精和有机染料类， 电活性金属离子的络和物类、c 。等聚合物薄膜。近期对有机染料聚合物薄膜的兴 趣聚增，研究他们的电聚合修饰，以及对生物分子的催化作用。 离子交换性薄膜本身是电非活性的。借薄膜的静电作用把荷电离子吸引到薄 膜而对溶液中荷同电质点分离，广泛应用在分析测试方面。最重要的阳离子交换 剂是n a f i o n ，n a f i o n 是一种含电离基团的全氟化碳聚合物，其化学稳定性高，耐 热，性能好，对大的有机阳离子交换系数特别高，能抗生物毒化，因而在电分析 化学( 特别是生物传感器) 中的应用经久不衰。壳聚糖不仅是富集测定金属离子 的良好配体，由于本身带有可发生质子化的一n h ：而成为一种重要的阴离子交换剂， 尤其是壳聚糖作为一种天然高聚物使其在活体测定中具有广泛的应用前景。 导电聚合物具有离子和电子双重导电性，典型的有聚吡咯( p p y ) ，聚噻吩( p t h ) 和聚苯胺( p a n ) 及其衍生物聚合膜三大类型。 由于聚合物种类繁多含电活性中心( 或功能点位) 浓度高。在三维可利用的势场， 性能稳定，不溶或不熔，而且修饰方法简便。聚合物薄膜修饰电极得到广泛的应 用。近年来导电聚合物薄膜修饰电极的研究引起人们的极大兴趣，这是因为导电 聚合物膜在许多领域，如电催化。“，传感器。”，电池工业”能量转换与电色显示 3 7 3 以及金属表面保护。”等均有其广泛的应用前景，对一些导电聚合物膜，如聚亚 甲基兰m 3 聚吡咯“，聚噻吩“及多种聚苯胺衍生物“”的电化学特性已经进行了大 量的研究工作。董绍俊“”和g a m z e r d o g d n 等“”对该领域的进展以及理论和应用研 9 山东师范大学硕士毕业论文 究工作作了高度的概括。a b a g h e r i 等“6 1 用二苯基胺作单体，电解质为h c i o 。，聚 合物修饰玻碳电极，用于测定尿液中的抗坏血酸，检测限为0 2 p p m ，孙元喜等“” 发现中性红( n r ) 能在弱酸性溶液中，于玻碳电极表面电氧化聚合成膜，该聚中性 红( p n r ) 膜附着力好，紧密均匀，用循环伏安法对膜内的电荷传输过程和电化学特 性进行了初步探讨，该膜对抗坏血酸有较强的电催化作用，催化电流与底物浓度 在很宽的范围内成线性关系，可用于实际样品的分析。金利通等“7 1 用制备成的聚 乙烯六氯铱酸吡啶修饰电极再与溶液中的抗坏血酸作用，此时，修饰层中的高价 铱离子被还原，计下溶出时的e t 曲线，进行测定。本法电极重复性好灵敏度高。 有关苯胺、苯酚类修饰电极前人作了大量工作，而对萘胺类物质的研究则相对较 少。s h a s h e nh u a n g “”等用循环伏安法研究了络合n i 2 十和c u ”的l 一萘基胺聚合物 膜修饰电极，在碱性介质中对抗坏血酸的电催化氧化，用该电极测定药物中的抗 坏血酸的含量。黄杉生等。”研究了萘胺聚合膜与过渡金属离子络合特性及其在碱 性溶液中的电催化行为，发现聚萘胺薄膜经过渡金属离子处理后，对某些氨基酸 及抗坏血酸等有机酸的电氧化有催化作用，抗坏血酸浓度在1 o o x l 0 一 1 o o x l o 。4 m o l l 范围内与催化电流值呈良好的线性关系。聚吡咯作为载体骨架的 修饰薄膜的电催化引起人们的重视，杂多酸和同多酸掺杂的导电聚吡咯薄膜修饰 电极对c l o 一。b r o 一。1 0 一。等的还原具有电催化作用“1 。掺磷铝杂多酸的聚吡咯修饰 电极对抗坏血酸的电催化效应、伏安行为已有报道o “，该膜电极性能稳定，对抗 坏血酸的电催化效果好。抗坏血酸的浓度在5 o o x l o 1 x 1 0 。m o l l 范围内与峰 电流有良好的线性关系，用于测定蔬菜和水果中抗坏血酸含量获得满意结果。谷 氨酸”“，中性红。”，聚乙烯基吡啶”，d h b 。”，环糊精“，苯醌。“，c o s a l e n “”等 被用作修饰物修饰在不同的基体电极( 铂、碳、玻碳) 上来测定抗坏血酸已有较 多研究。l e iz h a n g “”用谷氨酸共价修饰玻碳电极同时测定尿酸和抗坏血酸，修饰 电极使尿酸和抗坏血酸的重叠电压响应分解成两个明显的电压峰，无论是循环伏 安法还是脉冲伏安法，这个电极可同时测定尿酸和抗坏血酸。但一些与抗坏血酸 结构相似的电活性物质，如多巴胺，对已酰基酚等对抗坏血酸的测定有干扰，电 极的稳定性和重现性都差。吴婧等”研究了2 一氨基吡啶聚合膜修饰玻碳电极的制 备及其电化学性质，并用于抗坏血酸的测定。在p h = 5 7 的b r 缓冲溶液中抗坏血 酸在2 一氨基吡啶修饰电极上产生一个灵敏的氧化峰，峰电流与抗坏血酸浓度在 4 0 0 1 0 一1 o o x l o 。3 m o l l 范围内呈良好的线性关系，检测下限为1 3 x l o m o l l ， 1 0 山东师范大学硕士毕业论文 该电极对抗坏血酸有增敏作用，对多巴胺有排斥作用，重现性好，可用于抗坏血 酸的测定。a i m i ny u ”在磷酸缓冲溶液中用循环伏安测定了抗坏血酸在聚合组 氨酸修饰电极上的电化学行为，过电位降低了4 0 毫伏，当电位在0 3 伏，p h = 5 0 的p b s 溶液中，当s n = 3 时，检测下限为4 0 l o m o l l 。抗坏血酸的催化氧化作 用使得混合物中，在玻碳电极上的多巴胺和抗坏血酸的重叠电压分离。在微型光盘 金电极上通过循环电压扫描完成3 ，4 一二羟基苯甲酸与苯胺的电化学聚合“3 3 已有 报道。在电极上获得的聚合物具有很好的电化学活性和很高的稳定性，即使在中 性和弱减性介质中，抗坏血酸的响应电流被极大的增加。此外，与在纯金电极上 的过电位相比，阳极过电位减少了约2 0 0 m v ( v s ，s c e ) 。另外，z h i q i a n gg a o m 等 用3 ，4 一二羟基苯甲醛修饰玻碳电极，通过伏安法测定了抗坏血酸的电化学性质， 该电极减少了抗坏血酸氧化的过电位，检测下限为o 3 p m ，对表面活性物质有很好 的防污染性。 3 无机化合物薄膜修饰电极的伏安分析法 无机化合物具刚性结构，稳定、耐热，种类丰富，无机物薄膜电极近期发展 很快。自从n e f f “”首次制得普鲁士蓝( p b ) 修饰电极以来，黏土、沸石、过渡金 属氧化物、金属酞菁化物、金属卟啉化合物、过渡金属微粒、多核过渡金属氰化 物等无机膜修饰电极广泛用来制备各种化学及生物传感器“6 ”1 。其中过渡金属氰 化物的三维聚合物网状结构在无机结构中是很独特的，在低密度、易掺杂溶剂及 可变的结构和计量学等很多方面，这些化合物类似与交连的有机聚合物，还具有 沸石特性，并能在水合溶剂中很快与第1 主族阳离子发生交换，且象聚合物一样 难以表征。此类薄膜修饰电极极高的化学稳定性、电催化性能、电色效应、易制 备及低成本使之具有广泛应用。如用来制备具有电催化功能的电化学传感器，这 些传感器大大降低了过氧化氢”，过硫酸盐，肼”和细胞色素c 等氧化或还原的 过电位，对其氧化或还原具有很好的催化作用。最近，有大量的文献报导将p b 类 物质电沉积在玻碳或石墨电极表面制备成生物传感器测定葡萄糖”、谷氨酸盐、 氨基酸和醇类；另外，可将p b 类物质、酶直接与碳粉及黏合剂混合制备生物传感 器。p b 类物质发生氧化还原反应时，还伴随着溶液中阳离子的入出膜，据此制 备了电位型离子选择电极测定f 、c o + 、c s + 等阳离子，由于抗坏血酸在玻碳和铂电 极上的过电位较大，其电极反应不可逆，有关抗坏血酸在碳及其它修饰电极上的 电催化氧化已有些报道。王升富等”2 1 研究了铁氰化镍修饰膜电极催化抗坏血酸 山东师范大学硕士毕业论文 氧化的电化学行为。发现其阳极峰电流与抗坏血酸浓度呈线性关系，可测定 1 o x l 07 m o l l 的抗坏血酸，其灵敏度比聚乙烯二茂铁修饰电极提高一个数量级， 可用于水果中抗坏血酸的测定。钱江红等。”将水合5 ，1 0 ，1 5 ，2 0 四一( 3 一甲氧 基一4 一四羟基苯基) 钴卟啉( c o t m h p p ) 修饰在玻碳电极表面，制成c o t m h p p 修饰电 极。电极稳定性好且灵敏度高，对抗坏血酸有良好的电催化氧化作用，测定线性 响应范围为l 。o x l o 一l 。o 1 f f 2 m o l l ，响应时间小于1 2 秒，而且尿酸对其无干扰。 p e n gw a n g ”用1 ：1 2 一磷钼酸修饰陶瓷碳电极，对抗坏血酸有良好的电催化氧化 作用，具有很好的化学稳定性和表面再生性。电极在低速扫描下峰电流由表面 控制；在高速扫描下，由扩散控制，峰电位随p h 增加向负极移动。此外还有方波 伏安法也已经被用来测定在软饮料和水果汁中的抗坏血酸含量。y i n g s i n gf u n g ” 等用一个流动注射系统对软饮料和果汁中抗坏血酸进行方波伏安法的测定， p h = 2 8 7 ，扫描速度最大为0 5 v s ，方波振幅为4 0 m v ，同样选择o 5 0 m l m i n 的流速 和l o o u l 的注射体积来兼顾灵敏度和f i a 方法的保留时间，直线标准范围为 2 o 1 0 。6 6 o x l o m o l l ，检测限为2 o x l o m o l l ，用这种方法对千分果汁进行 分析，结果与给定的a o a c 方法作了比较，并没有发现很大的差别。 4 生物传感器的伏安分析法测抗坏血酸含量 化学修饰电极的兴起实现了从分子水平人为设计制作电极功能，将电极表面 的化学修饰与酶生物反应相结合，推动了生物传感器走向“全化学”制作的途径， 有助于微型化和微电子等技术的应用，将开辟一个研制生物传感器的新方向。 酶电催化研究经历了三个发展阶段即以氧为中继体的电催化( 第一代生物传 感器) ，基于人造媒介体的电催化( 第二代生物传感器) 和直接电催化( 第三代生物 传感器) 第一代生物传感器受溶解氧的限制，为了克服此缺点，一些电化学活性 良好的媒介体被应用于生物传感器的构造，产生所谓的第二代生物传感器即介体 型生物传感器。常用媒介体有：铁氰化物，有机染料，醌及其衍生物，导电有机 盐类和二茂铁及其衍生物。生物组织电极近年来发展很快，其中以生物组织切片 电极研究较多”，屠一锋等”利用黄瓜切片作为酶源，通过二茂铁的介体作用， 研制成了一种抗坏血酸氧化酶的植物组织电极，可用于循环伏安测定测抗坏血酸 含量，线性范围在2 o x l o 一1 5 x l o m o l l ，数据稳定。e r o la k y i l m a z 等”用黄 瓜切片上的抗坏血酸氧化酶和溶解氧探测器组合，被固定在预处理的聚四氟乙烯 膜上，作酶电极，在p h = 7 5 的缓冲溶液中，生物传感器响应值与抗坏血酸浓度在 1 2 山东师范大学硕士毕业论文 5 o i o 一1 2 1 0 。m o l l 范围内呈线性关系，稳定性在两个月以上，用于对水果和 药剂中的抗坏血酸测定。邓家祺等”用生姜组织同氧电极配合，制成植物组织膜 测抗坏血酸传感器。在4 o 1 0 一1 1 1 0 1 m o l l 范围内，响应信号与抗坏血酸呈线 性关系。电极寿命至少3 0 天。可用于药片中抗坏血酸含量的测定。此外，马全红 等”“还用苯醌作电子传递介体，石墨电极为基体电极。含有苯醌的聚乙烯薄膜固 定在石墨电极上，然后将花椰菜组织肉浆固定在苯醌修饰电极上，用循环伏安法 测抗坏血酸浓度，线性响应范围在5 6 6 x 1 0 一5 6 6 x 1 0 - z m o l l ，电极用于药物中抗 坏血酸含量分析。结果与药典法相符。张梅芬等。”以猪肝组织切片偶合氧电极制 成了抗坏血酸生物电极用于药物中抗坏血酸测定。但是，生物组织切片电极的最 大缺点是响应时间较长，一般需要1 0 2 0 分钟。“8 ”。j w a n 9 9 ”等报道了由香蕉果 肉组织和碳糊混合制成的电流型生物电极其响应时间缩短到1 分钟以内。应太林 等研制了青椒籽浆碳糊生物电极，并探讨了电极的性能及实用性，该电极可用于 伏安法快速检测抗坏血酸含量。金利通等”用n a f i o n - 甲基紫精修饰电极为基底， 以牛血清白蛋白和戊二醛为交联剂，将抗坏血酸氧化酶固定在电极上制成修饰电 极抗坏血酸氧化酶生物传感器，用于测定人体血清中抗坏血酸，线性范围在 7 5 x 1 0 - * 7 5 x l o 。m o l l 之间，检测下限达2 5 1 0 1 m o l l ，他们还将抗坏血酸氧化 酶和过氧化酶固定在玻碳电极上，制成双酶生物传感器，在底物里加入k 4 f e ( c n ) 。， 将产生的双氧水转换成电位较低的f e ( c n ) 。”和f e ( c n ) 。体系，根据f e ( c n ) 。” 浓度的增加间接测定抗坏血酸。该法”2 1 克服了利用抗坏血酸氧化波”测定时，尿 酸等活性物质的干扰，提高测定的选择性和灵敏度。 三库仑滴定法 库仑滴定法是电化学分析法的一个重要分支，具有较高的灵敏度、精密度和 准确性，适用于微量甚至痕量物质的准确测定。该法具有比一般滴定分析更显著 的优点，例如库仑滴定以电位或电流法指示终点，可减少一般容量分析中以指示 剂变色确定终点时的终点观测误差，提高了准确度，特别适用于有色溶液，混浊 溶液的测定，另外库仑法不需要配置及标定标准溶液，以电解产生的滴定剂直接 进行滴定，分析结果通过精确测定电量而获得，因而快速，灵敏，精密度更高， 且易于实现自动化操作，适用于容量分析的各类滴定。沈友昌等”用恒电流库仑 滴定法，用强度一定的电流通过电解池，由电极反应使电解液碘化钾产生滴定剂 i ：，与被测抗坏血酸发生定量反应。王玉贤”7 1 等以 山东师范大学硕士毕业论文 0 5 m o l l k b r l m o l k n o 。一l m o l l h a c ( 1 ：l ：1 ) 混合溶液在阳极发生b r ：与抗坏血酸 分子中的一c = c 一不饱和双键发生加反应，测定样品中抗坏血酸含量。用库仑滴定法 测定抗坏血酸含量可以达到药典测其含量的相同精度，可以省去标定碘溶液等繁 琐的操作过程。a n t o n i o c a m p i g l i 。“”用硫酸铜对抗坏血酸进行恒压微量库仑滴定， 缓冲溶液含l o m m o l l c u ”，这个滴定在s c n 一存在下，在氮气中滴定，终点指示由 一个c u ”选择电极和单向参比电极来完成的。用于药物中抗坏血酸的测定。 此外还有m i h a e i ac h e r e g i 等8 ”在酸性介质中，以抗坏血酸氧化成脱氢抗坏 血酸为基础，用碘一碘化物作为可逆电对，在氧化还原反应中，碘的消耗量由双电 流测定法测定，抗坏血酸浓度5 0 1 0 一5 o x l 0 1 m o l l 范围内成线性关系。该法具 有较好的选择性和较快的测定速度。宋俊峰。”首次将流动注射双安培用于抗坏血 酸的测定。在外加电压为零时，使用经过在0 1 m o l l n a o h 溶液中，1 5 v 恒电位 预处理的双铂丝电极灵敏度增加4 - 6 倍，在含溶解氧的水溶液中抗坏血酸在电极 上有电流响应，抗坏血酸氧化电流与其浓度在1 0 1 0 一2 o x l 0 1 m o l l 范围内成线 性关系。检测下限为8 0 1 0 。6 m o l l 。连续进样2 4 次，电流值r s d = i 5 8 。用本法 测定了v c 片剂和柑橘中v 。含量，结果满意。目前文献中用库仑滴定法测抗坏血酸 含量的报道数量不多而且