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pengyao0616 发表于 2007-3-25 00:09

[专题讨论]电化学分析讨论专区

[color=darkblue][size=4][b]本专区我们非常荣幸的邀请csg4135兄弟主持。csg4135兄弟是这方面的高手,经验丰富。大家如果在电化学分析上有疑问,或者有心得体会,非常欢迎大家到此分享,交流。沟通才能进步,药物分析版鼓励大家讨论,希望这里能成为我们大家共同的乐土,也希望这里能够为大家提供一流的交流平台,让大家的疑问能够得到最快的解答。[/b][/size][/color]

csg4135 发表于 2007-3-25 00:40

高手谈不上,斑竹过奖了.电分析化学对好多药学专业的同行来说可能比较陌生.先简单介绍一下电化学方法的优势.

随着人们生活质量的提高,人们对测定药物的要求越来越高,电化学方法由于具有灵敏度高、选择性好、分析速度快、操作简便、耗费低等优势,不仅可以测定药物的含量,而且可以用来研究药物的作用机理,从生命现象的电化学本质来看,药物与生命体的作用常伴有电子转移,因此在蛋白质,基因分析等方面具有更大的潜力.

电化学方法主要是利用极谱和伏安分析法,如直流极谱法(DCP)、交流极谱法(ACP)、微分脉冲极谱法(DPP)、循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、吸附溶出伏安法(AdSV)、计时库仑法(CC)、阴极(阳极)溶出伏安法(CSV、ASV)、方波伏安法(SWV)等。

一蓑烟雨 发表于 2007-3-25 16:43

循环伏安法:  一次三角波扫描,完成一个还原和氧化过程的循环,故该法称为循环伏安法,其电流 —电压曲线称为循环伏安图。循环伏安法是一种很有用的电化学研究方法,可用于电极反应的性质、机理和电极过 程动力学参数的研究。

csg4135 发表于 2007-3-25 17:30

赞成老兄的看法,循环伏安法(CV)是阐明化合物电化学行为、电极反应性质、机理、电极过程动力学及热力学参数的最好用的方法。差示脉冲伏安法(DPV)是测定化合物含量的常用方法,其灵敏度比CV高近一个数量级,在测定方面具有很大的优势。

梅赛施密特 发表于 2007-3-25 22:18

请问专家
使用CHI660为什么循化伏安的氧化峰在下面还原峰在上面
这与其它仪器的刚好相反,这是怎么一回事?

csg4135 发表于 2007-3-26 10:01

对CHI660系列电化学工作站,循化伏安的氧化峰在下面还是在上面,是正值还是负值取决于参数设置。在setup-system -项下在potential Axis选择positive right则图形的正电位在X轴右侧,在current Axis选择positive up则图形的正电流在Y轴上面,current polarity选择anodic positive 则氧化峰峰电流为正值, 反之则相反。只是看起来图形不同,实际上反映的电化学信息一样。

csg4135 发表于 2007-3-28 00:03

电化学方法用于生命科学领域研究的理论基础

    由于电化学反应与生物反应类似,所以发生在电极表面的氧化还原反应在一定程度上能说明体内的电子传递过程和代谢过程,而且利用生物反应的特异性和电分析方法的灵敏性及实时检测相结合制备生物电化学传感器,为生物物质的检测提供了强有力的手段。因此,将DNA修饰于电极表面,制备DNA生物传感器,研究其与某些抗癌药物的作用,可以模拟药物在体内抑制癌细胞的反应过程。
   DNA生物传感器包含分子识别元件(DNA)和换能器两部分,识别器件主要用来感知样品中是否含有(或含有多少)待测物质,转换器件将识别器件感知的化学信号转化为可以观察记录的信号(如电流、频率、荧光、吸收强度等).

一蓑烟雨 发表于 2007-3-29 14:16

目前,DNA 传感器的电化学研究主要集中在: ①与酶、免疫传感器结合起来进行研究,以扩大其实用性,进一步拓展DNA 传感器的应用范围; ②适合于高灵敏度检测的高灵敏度、高选择性杂交指示剂的筛选研究,主要为选用双嵌合剂和三嵌合剂来改进目前使用的单嵌合剂; ③寻求单链DNA 在电极表面固定化的新方法以优化电极结构; ④在临床疾病基因诊断上和药物分析中的应用研究,尤其是抗癌药物在DNA修饰电极上的电化学机理研究,为抗癌药物的筛选提供依据。

csg4135 发表于 2007-4-1 22:45

实验中采用的三电极系统由工作电极、参比电极(Ag/AgCl或饱和甘汞电极)和辅助电极(铂丝)组成。常用的电极有玻碳电极(GCE), 碳糊电极(CPE),悬汞电极(HMDE),金电极,石墨粉末电极(PGE)等。电化学DNA传感器作为一种新型生物传感器,不仅具有DNA杂交反应高度的特异性和可逆性,又具有电化学传感器易于微型化等传统特点,已成为当今生物传感器研究的热门,是DNA分析的重要工具。

bigbao02 发表于 2007-4-9 13:33

csg4135, 您介绍一下动态伏安法?谢谢! [s:15]

csg4135 发表于 2007-4-9 20:52

动态伏安法现在采用高效毛细管电泳(HPCE)安培检测装置[一般是通过自组装制成]测量,如分析纯扑热息痛及对氨基酚, 分别配制成所需的标准溶液。分离毛细管使用前依次用0.1mol/LNaOH、二次蒸馏水、缓冲溶液清洗。检测池、分离毛细管中装入相同的缓冲溶液,采用虹吸进样。进样后接上高压电源,进行分离检测。
   先用循环伏安法初步考察扑热息痛及对氨基酚的氧化还原情况。然后用动态伏安法常用来选择最佳的工作电极检测电位(V),根据动态伏安图的最大峰电流确定工作电极检测电位。
   恒电位安培检测一般通过在不同电位下进行多次重复实验得到的动态伏安图来选择最佳检测电位,而扫描伏安电化学检测法在一次分离测定中便可以得到扫描电位范围内的任何电位下的电泳图。即在一次实验中便可以得到实验体系的动态伏安图。从而可以减少安培检测中为寻找最佳检测电位而需要进行的多次重复的实验。采用扫描伏安电化学检测器在一次测定中可以获得检测体系的动态伏安图,在扫描伏安三维电泳图中得到的被测物质的伏安特性曲线有利于未知物的识别,施加给工作电极的电位是扫描电位,可以减小电极的污染,有益于有机物及生物大分子的测定。

chenmingjun 发表于 2007-4-16 14:58

说的很好,请继续下去。

一蓑烟雨 发表于 2007-4-17 15:16

电化学分析法是基于物质的电学和电化学性质的一类仪器分析方法,由待分析的试样溶液与电极构成化学电池(电解池或原电池),根据所组成电池的化学量(如组分活度或浓度)和某些物理量(电位、电流、阻抗等电学量)之间的内在联系来进行分析测定。
电化学分析法常可分为三类。第一类是利用浓度与某个电学量之间的直接联系来进行传感检测,包括电位分析法(利用电极电位)、电导分析法(利用溶液电阻)、伏安分析法(利用电流-电位曲线)、库仑分析法(利用电量)、电容分析法(利用界面电容)等,是目前研究很活跃的一大类电分析方法。第二类是利用电学量的变化来指示容量分析的终点,也称为电容量分析法,包括电位滴定、电流滴定、电导滴定等。第三类是通过电极反应将试样中待测组分转入第二相中(如电沉积等),再以重量法或容量法来定量测定析出到第二相的物质,它涉及到电化学分离过程。
电化学分析法灵敏度高,准确性好,适用面宽,且因直接测量电学信号,易于实现自动化和连续分析,在基础和应用电化学研究、环境分析、材料分析及生医分析等领域应用广泛。

一蓑烟雨 发表于 2007-4-17 15:19

怎么人气不旺啊,好像大家对电化学分析的关注度不是很高啊

csg4135 发表于 2007-4-21 10:26

电分析化学的发展简史:
   作为一类分析方法在18世纪就开始得到发展,其中电解和库仑分析最早被提出。在19世纪,电导分析、电位分析、高频滴定等方法得到发展。1922年极谱法的问世使电分析化学的发展进入一个崭新的阶段,其测定范围也由常量扩展到痕量。在随后的40年中各种电分析方法的提出使其测定灵敏度和准确度得到进一步提高。出现于20世纪60年代的离子选择性电极、固定化酶电极和化学修饰电极以及近10年来各种新技术和新材料特别是生命科学、信息科学和电化学方法的交叉与联用,大大扩展了电分析化学研究的测定范围,使其迅速发展成为一类快速、灵敏、简便的分析方法, 具有测量精密度高、自动化程度好、应用范围广的特点,可在分子和原子水平探讨电化学界面的组成和结构,实现实时、现场、活体甚至单分子监测。生命科学的发展又向电分析化学提出了新的挑战。这新挑战和目标催生了不少新型的电极体系与生长点,使电分析化学在方法与技术上得到了长足发展。

csg4135 发表于 2007-4-28 12:20

微电极介绍:
当今诸多科学领域的研究对象正在由宏观转向微观,电分析工作者比不可少的电极也向微型化发展。近年来,微电极的研究及应用取得了许多成就。什么是超微电极?一个通常的电极具有毫米线径,而微电极指线径为微米或更小的电极。
   伏安微电极首先因生命科学的需要,率先是将其植入动物脑内用来监测神经递质的变化,实现了特殊的测试与表征。目前微电极已用于生物电化学、快速电极动力学、微量电分析、色谱电化学、能源电化学、动态跟踪、生命科学及微生物生态学等领域。

csg4135 发表于 2007-5-2 09:18

蛋白质电化学和纳米电分析化学
蛋白质(酶)作为一类典型的生物大分子和特殊催化剂,在生命过程中扮演着十分重要的角色。它们是电化学生物传感器中应用最广泛的固定化生物功能试剂,用于生物敏感膜制备,能够实现传感器对底物的高选择性和高灵敏检测。理论上,蛋白质(酶)与电极之间的直接电子传递过程更接近生物氧化还原过程的原始模型,为揭示生物氧化还原的机理奠定了基础;应用方面,直接电化学的实现可用于发展人工心脏用的生物燃料电池。将氧化还原蛋白质固定在具有生物兼容性的电极表面,可发生一个相当快的电子传递反应。然而,氧化还原蛋白质与裸露的金属表面直接接触通常会引起蛋白质结构与功能发生变化,并失去其生物活性,使蛋白质(酶)在电极上的电子传递受到抑制,而且蛋白质(酶)的电活性中心通常被包埋,不易暴露,难于接近电级表面,因此实现蛋白质(酶)与电极间的直接电化学比较困难。理想的界面性质可通过对电极或蛋白质进行修饰。最近碳纳米管修饰电极已得到广泛应用,一些生物分子或蛋白质在碳纳米管修饰电极表现出直接电子转移,如多巴胺、抗坏血酸、肾上腺素、细胞色素c、过氧化物酶在这种电极上的直接电化学已引起人们广泛注意。使用金胶纳米粒子来构筑蛋白质直接电子传递的界面并保持其生物活性的研究已被广泛报道。

dgp2000 发表于 2007-5-22 17:02

请问各位,chi差示脉冲方法的具体操作步骤,差数设置须注意哪些地方?
谢谢!

csg4135 发表于 2007-6-1 12:32

1、在set up--technique中选择differential Pulse Voltammetry 即选择了差示脉冲方法
2、在set up--paraters便进入选择参数页面,其中灵敏度、起始电位、终止电位和静置时间要根据具体情况设置
3、电极和电解液准备好,线路连接好后就可以开始了。选择control --
run experement或者快捷栏的开始按钮

灵敏度、起始电位、终止电位和静置时间可以多调整几次,找到最佳的

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