法医毒物分析是分析化学在法医学中的应用,泛指一切涉及法律问题的生物检材分析。建立快速、灵敏的分析方法,对于打击、震慑犯罪,提取物证具有重要意义。农药中百草枯、敌草快等由于毒性强,致死率高且没有特效解毒药等特点常被用于投毒、自杀等案件中。例如百草枯有很强的毒性,在服用数天至数周之内可引起肝脏、肺、心脏、肾脏的功能衰竭,30天内可致死。患者一次服用大剂量的百草枯则不能存活。因此,准确的检测百草枯等农药的浓度,在法医学上对于判断中毒、死亡原因等方面可提供重要的依据。另有大量报道称农药可引起神经递质酶活性降低,造成神经系统紊乱,给人体带来极大危害。因此,建立两者同时测定的方法,探讨两者的影响关系可为研究毒物对人体神经递质影响方面奠定重要基础。化学修饰电极的测定研究是将化合物或复合膜修饰于电极基底上来提高目标物检测灵敏度,改善电极性能的一种电化学方法。作为电极基底的种类有很多,研究较多的是以玻碳为基底的复合膜修饰电极和以金为基底的自组装膜修饰电极。近年来,将纳米金与生物分子相结合制备成生物传感器成为了研究的热点。而与人类生命活动息息相关的神经递质类以及严重威胁人类健康的农药类物质的研究日益受到人们的重视。本文即将与生物分子结合的化学修饰电极应用到神经递质和农残类目标物的检测研究,主要内容如下:第一部分番红花红/纳米金/DNA复合膜修饰玻碳电极对神经递质类目标物的测定及应用研究目的:分别制备聚番红花红-纳米金复合膜修饰传感器和在此基础上,由双链DNA固定的双层纳米金复合膜修饰的玻碳电极。方法:分别用扫描电镜、交流阻抗、原子力显微镜等对修饰膜进行了表征。利用差分脉冲伏安法分别研究了鸟嘌呤、尿酸、腺嘌呤、多巴胺在修饰电极上的电化学行为,并对此四种目标物的同时检测进行了研究。结果:结果发现,此两种修饰电极均能够对四种目标物的电化学氧化起到明显的电催化作用。氧化峰电流分别在6.0×10-7~7.0×10-5 mol/L(鸟嘌呤),1.0×10-6~1.0×10-4 mol/L(尿酸),3.0′10-8~1.0×10-7、2.0×10-7~7.0×10-7 mol/L(腺嘌呤)及1.0×10-8~1.0×10-6 mol/L(多巴胺)范围内与其浓度呈良好的线性关系。对于由双链DNA固定的双层纳米金修饰的玻碳电极,比单层的聚番红花红-纳米金复合膜修饰的玻碳电极显示出了更好的灵敏度,可达到纳摩尔级的测定。结论:此两种修饰电极检验方法快速、灵敏,可用于实际样品的测定,结果满意。第二部分硫醇/纳米金/DNA复合膜修饰金电极对神经递质及除草剂等目标物的测定及应用研究目的:分别制备以聚番红花红为基底,以含有连续腺嘌呤碱基模块的DNA为交联剂的双层纳米金传感器和以硫醇为基底,以含有连续腺嘌呤碱基模块的DNA为交联剂或探针的复合膜传感器。方法:分别用扫描电镜、交流阻抗、原子力显微镜、石英晶体微天平等对修饰膜进行了表征,并利用差分脉冲伏安法分别研究了多巴胺、5-羟色胺、敌草快、百草枯在修饰电极上的电化学行为。结果:结果发现,此双层纳米金修饰传感器较单层纳米金传感器有更高的灵敏度和更低的检出限。5-羟色胺、多巴胺、敌草快和百草枯的峰电流分别在6.0×10-8~1.0×10-6 mol/L,8.0×10-9~1.2×10-6 mol/L,1.0×10-9mol/L至1.2×10-6 mol/L,7.0×10-9mol/L至1.5×10-6mol/L范围内与其浓度呈良好的线性关系。结论:此类修饰电极可用于实际样品的测定,方法快速、简便、灵敏,结果满意。第三部分利用微透析技术对样品中多巴胺和百草枯的同时测定目的:研究微透析技术在样品分离与处理方面的应用。方法:利用差分脉冲伏安法在含有连续腺嘌呤碱基模块的DNA-双层纳米金复合膜修饰金电极表面对多巴胺和百草枯进行了同时测定。结果:考察了两者同时测定的优化p H,分别建立了多巴胺和百草枯的峰电流与其浓度的定量关系。多巴胺和百草枯分别在8.0×10-8 mol/L至8.0×10-6 mol/L和8.0×10-7 mol/L至5.0×10-5 mol/L范围内与其峰电流呈良好的线性关系,检出限分别为7.0×10-9 mol/L和5.0×10-8 mol/L。利用微透析技术对模拟体液及血样中的多巴胺和百草枯的回收率进行了测定,血样中多巴胺和百草枯的回收率分别为30%和24%。结论:微透析技术可应用于实际样品中目标物的分离与处理。