柔紅霉素在多碳納米管復合物修飾電極上的電化學反應開題報告

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1、開題報告柔紅霉素在多碳納米管復合物修飾電極上的電化學反應一、選題的背景、意義（所選課題的歷史前景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢）碳納米管，被稱為21世紀的“夢幻材料”，是由自然界最穩(wěn)定的碳碳共價鍵組成的完美結(jié)構(gòu)、直徑為納米級的管狀大分子。自從1991年被發(fā)現(xiàn)以來，由于其獨特的結(jié)構(gòu)和奇特的力學、電學、熱學等特性以及其潛在的應用前景而倍受人們的關(guān)注。作為石墨、金剛石等碳晶體家族的新成員，碳納米管韌性很高，導電性極強，場發(fā)射性能優(yōu)良，兼具金屬性和半導體性。因為性能奇特，被科學家稱為未來的“超級纖維”。應用覆蓋材料、化學、化工、生物、電子、熱學和能源等多個領(lǐng)域。碳納米管是一種具有特殊結(jié)構(gòu)（

2、徑向尺寸為納米量級，軸向尺寸為微米量級）的一維量子材料，主要由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成數(shù)層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離，約0.34nm。碳納米管獨特的結(jié)構(gòu)使其具有良好的性能：抗拉強度是鋼的100倍，但重量不及鋼的1/6；韌性高；穩(wěn)定性好；抗離子轟擊能力強；導電性強；比表面積大；兼具金屬和半導體的性質(zhì)；軸向?qū)嵝院?；電磁屏蔽?yōu)越。碳納米管屬于晶態(tài)碳，其管壁與石墨結(jié)構(gòu)一樣。通常，大批量生產(chǎn)的低維納米材料本身存在著許多缺陷，分散性也比較差。特別是碳納米管的表面結(jié)構(gòu)往往影響電學、力學和光學等諸多性能。這些因素降低了碳納米管作為納米材料的優(yōu)越性能，影響了碳納米管的應用。為了改善碳

3、納米管表面結(jié)構(gòu)，一般采用表面修飾方法，從而改善或改變碳納米管的分散性、穩(wěn)定性以及與其他物質(zhì)之間的相容性，賦予其新的物理、化學、機械性能和新的功能[5]。為此，國內(nèi)外的研究者對碳納米管開展了各種表面修飾方法研究。柔紅霉素為一種新型的抗癌藥,可以和DNA分子結(jié)合抑制核酸的合成，具有廣泛高效的抗癌性，對乳腺癌、急性白血病、惡性淋巴瘤、消化道癌及其它實體瘤有效。因此，研究它的檢測方法和反應機理都具有重要意義。二、相關(guān)研究的最新成果及動態(tài)2.1碳納米管修飾電極在生命電分析化學中的應用進展[8]CNT修飾電極在分析化學中的應用研究有很多報道[[8-10]，主要涉及CNT修飾電極的制備、在電

4、化學分析及生物傳感器等方面的應用。碳納米管修飾電極上的CNT可作為一種良好的促進劑來加速電子的傳遞，從而能有效地改善蛋白質(zhì)在電極上的電子轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)對蛋白質(zhì)的直接電化學研究。多巴胺(DA)是一種重要的兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)，也是碳納米管修飾電極研究中涉及最多的對象之一。一采用CNT修飾電極能明顯改善DA在常規(guī)電極上過電位高、電極反應緩慢、靈敏度低等問題。此外，該類電極還對其共存物抗壞血酸(AA)、尿酸(UA)等有很好的電分離能力。Guo等引將小牛胸腺DNA通過PDDA組裝到CNT修飾的金電極上，利用壓電阻抗技術(shù)對DNA的組裝進行實時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)DNA仍保持活性，可與藥物鹽酸氯丙嗪發(fā)生相

5、互作用。CNT修飾電極還廣泛用于嘌呤及其代謝物、生物堿、藥物、氨基酸等的研究中。2.2碳納米管修飾電極在食品分析中應用進展電分析方法具有簡便、快速、環(huán)保、成本低廉等優(yōu)勢，是食品生產(chǎn)控制、質(zhì)量檢測、理論研究新型重要工具[11]。碳納米管修飾電極能測定食物中重金屬陽離子、陰離子及其化合物、有機物等物質(zhì)。例如姜冉等利用碳納米管(CNT)修飾玻碳電極，經(jīng)吸附富集、交換介質(zhì)后，方波溶出伏安法測定微量鉛,富集1h后，Pb2+檢出限為1.0×10一mol/L，應用該電極測定水樣中微量鉛，回收率為92.0％～102.0％。肖亦等報道碳納米管修飾電極同時測定銅和鎘的電分析方法，用線性掃描伏安法測

6、定，當銅和鎘離子濃度分別為8．0×10-7～2．0×10-5mol/L和5.0×101～2.5×10mol/L時，線性關(guān)系良好。CNT修飾電極用于食品分析是將納米科技、食品科學及分析化學有機結(jié)合的研究。目前CNT修飾電極研究工作已取得較大進展，但仍存在實驗結(jié)果重復性較差、酶易失活、制備工藝較繁瑣、難以規(guī)?；a(chǎn)等問題。隨著研究應用不斷推進，該類電極在靈敏度、穩(wěn)定性、線性范圍、工作電壓、信噪比、抗干擾等方面要求越來越高，有待更深入研究。2.3碳納米管修飾電極在藥物分析中的應用進展用碳納米管修飾電極還可以對絲裂霉素c，亞硝酸鹽，土霉素，頭孢噻肟鈉，對苯二酚，苯酚，萘酚，阿霉素。（增

7、加相關(guān)文獻?。。┎捎醚h(huán)伏安法、微分脈沖伏安法、計時安培法研究了對苯二酚在多壁碳納米管修飾電極上的電化學行為，碳納米管修飾電極對對苯二酚的電化學氧化有明顯的催化作用。對比裸玻碳電極,其峰電流明顯增強,氧化還原峰電位差減小,可逆性增加。采用現(xiàn)場光譜電化學技術(shù)"結(jié)合循環(huán)伏安和紅外光譜等手段"研究了柔紅霉素的電極過程"并提出了可能的還原機理’結(jié)果表明"柔紅霉素的還原途徑與其濃度存在一定的聯(lián)系(稀溶液的還原經(jīng)歷一ECE過程得到兩個電子還原為柔紅霉氫醌后"發(fā)生化學反應脫去7位上的糖基側(cè)鏈"得到的7-去