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多环芳烃是一类具有致癌、致畸、致突变性的持久性有机污染物。1-芘丁酸(PBA)是PAHs的衍生物、蒽(AN)是三环多环芳烃,对人体和动植物均有毒性作用。因此,对PAHs及衍生物的快速检测具有重要意义。电化学免疫传感器作为一种有效的微量和痕量分析手段,具有灵敏度高、分析速度快、选择性强、仪器简单等优点,近年来被人们所广泛关注。文献调研表明,利用电化学免疫传感器来监测环境中的多环芳烃及其衍生物的研究较少,对小分子物质PAHs的电化学免疫分析有待进一步探索。本文以PBA和AN为检测对象,以石墨烯、壳聚糖、离子液体、纳米金、二茂铁甲酸作为修饰电极材料,采用不同的复合物修饰玻碳电极,构建了三种灵敏性高和特异性强的免疫传感器。以修饰的传感界面为敏感元件,根据循环伏安、交流阻抗等电化学方法表征免疫传感器的构建过程,通过示差脉冲伏安法和电化学交流阻抗谱测定抗原抗体反应后传感器界面电子转移的变化来实现PBA和AN的定量分析,并据此探索了利用电流型免疫传感器和阻抗型免疫传感器进行多环芳烃快速检测的新方法。以PBA为研究对象,采用石墨烯-壳聚糖复合膜修饰玻碳电极,再将纳米金吸附其上,制备了一种无标记的电流型免疫传感器。该免疫传感器利用成膜性极好的壳聚糖分散具有大比表面积和导电性极好的石墨烯作为平台,利用生物兼容性极好的纳米金固定抗体,依据不同浓度的抗原与抗体结合后,传感器界面的电流变化与免疫产物的量成正比来测定PBA分子的浓度。结果表明,在优化条件下,石墨烯-壳聚糖/纳米金修饰电极对1-芘丁酸检测的灵敏度和稳定性比单一的石墨烯-壳聚糖复合膜修饰电极性能更优异,具有较宽的线性范围和低检测限。PBA浓度在0.001~10ng/L和10-200ng/mL范围内,峰电流随PBA浓度的增加而减小,且与峰电流值呈良好的线性关系,回归方程分别是ip1(μA)=0.105CPBA(ng/mL)-65.485,相关系数为0.9994和ip2(μA)=2.2218CPBA(ng/mL)-87.262,相关系数为0.99,检出限(S/N=3)为0.001ng/mL,并且该传感器具有制作过程简单,检测限低,稳定性好等优点。以PBA为研究对象,采用石墨烯-离子液体-壳聚糖复合物修饰玻碳电极,构建了一种无标记的电流型免疫传感器用于PBA的检测研究。将1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)离子液体(结构式见图3-1)掺杂进入一定比例的石墨烯-壳聚糖复合膜中,制备了一种新型的电极修饰材料,利用透射电镜对其形态进行表征,用该复合物修饰玻碳电极,采用循环伏安法和示差脉冲伏安法对修饰电极性能进行表征。研究结果表明,在优化条件下,该方法制备的免疫传感器对1-芘丁酸的检测同样具有较宽的线性范围和低检测限,PBA浓度在0.01~5ng/L和5~150ng/mL范围内,峰电流随PBA浓度的增加而减小,且与峰电流值呈良好的线性关系,回归方程分别是ip1(μA)=1.6482cPBA(ng/mL)-89.606,相关系数为0.9994和ip2(μA)=0.1837cPBA(ng/mL)-81.892,相关系数为0.9976,检出限(S/N=3)为0.01ng/mL。以AN为检测对象,选择二茂铁衍生物二茂铁甲酸(Fc-COOH)、离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸(ILs)、石墨烯和壳聚糖以及纳米金为电极修饰材料,构建一种用于蒽的检测研究的阻抗性电化学免疫传感器。通过Fc-COOH、ILs、GS、CS复合膜修饰玻碳电极提供固定抗体的稳定且具有良好生物兼容性的界面,利用纳米金来固定抗体,并且提高传感器的灵敏度。应用电化学阻抗谱及循环伏安法测定修饰电极在电解液中的电化学行为,对该传感器电极表面交流阻抗行为的进行深入研究,实现了蒽的快速检测。研究结果表明,在0.001-30ng/mL范围内,ΔRet与PBA的质量浓度对数呈现良好的线性关系,回归方程为:ΔRet=935.21logc+932.3,相关系数R2=0.9908,检测下限为0.001ng/mL。该免疫传感器具有良好的重现性和稳定性,制备方法简单、快速、制备费用低,具有潜在应用价值。