[00133722]新型电致化学发光标记物开发及其应用研究

电化学发光（ECL）是在电极上施加一定的电压,使电极反应产物之间,或电极反应产物与溶液中某组份进行化学反应产生的一种光辐射。ECL融化学发光、电化学、微电子技术、传感技术于一体,不需外加光源、原位响应、检测灵敏度高、线性范围宽、仪器简单,广泛应用在生物分析（蛋白质、激素、肿瘤、病毒检测）、临床、卫生、食品、农业、环境监测、军事等领域。 该方法中,发光标记物与共反应碱之间发生的是分子间相互作用,本质上决定两者之间只有通过碰撞才能产生ECL,因此检测中必须使用大大过量的共反应碱。但是,共反应碱会自身氧化产生ECL背景干扰,严重影响ECL检测的信噪比、灵敏度以及最低检测限的进一步提高,从根本上制约ECL检测的发展。为解决这些问题,国内外研究人员做了大量的工作,但本质上大都停留在单纯调节发光标记物与共反应碱剂的分子间ECL。虽然分子内作用的ECL效率远远高出分子间作用,但在正常标记物使用浓度范围内,其ECL强度相对较弱,无法满足实际的应用要求。 在国家自然科学基金的资助下,我们创新性地提出将专一、高效的分子内ECL引入到常规的分子间ECL体系中,开发利用分子内和分子间的ECL协同作用,减少共反应碱的用量,降低其大量使用带来的自身氧化发光干扰。在此基础上,开发新型双发射ECL标记物,利用双发射之间的比例ECL彻底消除共反应碱自身发光的背景干扰,解决制约ECL发展的科学难题。科学发现点及科学价值如下： 1、利用柔性的长碳链代替常规的刚性桥连,组建双核联吡啶钌体系。开发双波长ECL发射标记物,利用两者间ECL比例消除共反应碱自氧化产生的背景干扰,彻底解决背景干扰困扰ECL检测的难题,提高检测灵敏度。 2、建立分子内与分子间协同ECL检测方法,开发具有可逆氧化还原活性的分子内电子转移型ECL标记物,实现分子内与分子间协同ECL标记物的循环利用。利用分子内和分子间的协同ECL降低共反应碱用量及其背景干扰,提高检测灵敏度。 3、将上述成果应用到实际检测中,构建牛奶中三聚氰胺、喹诺酮类抗生素、水样中孔雀石绿、饮用水中水合肼、血清中盐酸氯丙嗪等ECL检测方法。 上述工作已发表学术论文25篇,其中SCI收录23篇,SCI论文他引91次。获授权中国发明专利5项。在Chem. Soc. Rev., 2010, 39, 3275等期刊上得到了同行的引用和评价,相关工作仍在进行中。