新型電化學(xué)聯(lián)用技術(shù)地建立及其在腦神經(jīng)科學(xué)的中地地的應(yīng)用地地研究

1、word 1 / 6 新型電化學(xué)聯(lián)用技術(shù)的建立與其在腦神經(jīng)科學(xué)中的應(yīng)用研究【摘要】 ：隨著生命科學(xué)的開展 ,復(fù)雜樣品體系的別離、 分析已經(jīng)成為當(dāng)前分析化學(xué)的重要研究方向之一。為了獲得全面、準(zhǔn)確的信息, 復(fù)雜樣品的分析過(guò)程包括了從常量到微量、痕量分析; 從成分到結(jié)構(gòu)、形態(tài)分析 , 從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)分析 , 從破壞到非破壞分析。 這就要求分析化學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)靈敏、選擇、無(wú)損探測(cè), 以與痕量生物活性物質(zhì)的實(shí)時(shí)、在體和在線分析。顯而易見, 單一的分析技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代測(cè)試的需求 , 而分析方法的聯(lián)用技術(shù)如此是今后分析化學(xué)開展的一大趨勢(shì),也必將成為揭示生命過(guò)程奧秘的有力工具。本論文將電化學(xué)分析方法與高效液相色

2、譜相結(jié)合, 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜樣品中多組分的同時(shí)測(cè)定; 微滲析取樣技術(shù)的引入 , 實(shí)現(xiàn)了生物樣品的在線別離和檢測(cè), 可以了解體中活性物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化 , 且能真實(shí)反映取樣位點(diǎn)目標(biāo)物質(zhì)的濃度。目前,液相色譜電化學(xué) - 微滲析取樣技術(shù)已成為生命科學(xué)領(lǐng)域中最常用的分析手段之一 , 尤其在腦神經(jīng)科學(xué)研究中扮演著重要的角色。同時(shí), 我們將電化學(xué)與光化學(xué)相結(jié)合, 建立半導(dǎo)體納米材料光電化學(xué)體系, 并應(yīng)用于酶活的檢測(cè)與其抑制動(dòng)力學(xué)的研究。該方法為探討腦神經(jīng)損傷性疾病中酶的生物學(xué)功能的異常變化提供了一種新的分析手段。本論文的具體工作包括以下幾個(gè)方面:1. 四氫生物蝶呤對(duì)大鼠紋狀體中單胺類神經(jīng)遞質(zhì)影響的液相色譜-電化學(xué)檢測(cè)

3、研究研制了新型pt-pd 納米修飾電極 , 并將其作為液相色譜電化學(xué)檢測(cè)器, 同時(shí)與微滲析活體取樣技術(shù)相結(jié)合 , 探討了外源性的四氫生物蝶呤對(duì)大鼠腦紋狀體中單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的影響。 研究明確外源性的四氫生物蝶呤能提高大鼠紋狀word 2 / 6 體中單胺類神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺(da)、5- 羥色胺 (5-ht) 與其代謝產(chǎn)物5-羥吲哚乙酸 (5-hiaa) 和高香草酸 (hva)的含量。同時(shí)還進(jìn)展了四氫生物蝶呤動(dòng)力學(xué)分析 ,探討了四氫生物蝶呤和單胺類神經(jīng)遞質(zhì)濃度與時(shí)間的變化 , 為神經(jīng)退化性疾病的病理學(xué)、藥理學(xué)研究提供了新的分析手段和可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2. 內(nèi)源性神經(jīng)毒素(r)-salsolinol和n

4、-methyl-(r)-salsolinol對(duì)大鼠腦內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)影響的色譜電化學(xué)研究利用循環(huán)伏安法制備了新型乙酰膽堿(ach)化學(xué)修飾電極(cme), 該 電 極 對(duì) 內(nèi) 源 性 神 經(jīng) 毒 素 (r)-salsolinol和n-methyl-(r)-salsolinol,以與單胺類神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺(da)、3,4-二羥苯乙酸 (dopac) 、5-羥色胺 (5-ht) 、5- 羥吲哚乙酸 (5-hiaa) 具有良好的電催化作用 ,并且靈敏度高 , 選擇性好。將 ach修飾電極作為高效液相色譜 (hplc)電化學(xué)檢測(cè)器 , 并與微滲析取樣技術(shù)聯(lián)用, 研究了內(nèi)源性神經(jīng)毒素 (r)-salsol

5、inol和 n-methyl-(r)-salsolinol對(duì)大鼠腦紋狀體中多巴胺能神經(jīng)系統(tǒng)的損傷作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果明確內(nèi)源性神經(jīng)毒素對(duì)多巴胺能神經(jīng)系統(tǒng)中的代謝酶產(chǎn)生抑制作用,從而引起單胺類神經(jīng)遞質(zhì)含量的異常變化, 這一發(fā)現(xiàn)為帕金森氏病的致病機(jī)理研究打下了根底。3. 內(nèi)源性神經(jīng)毒素對(duì)多巴胺能和膽堿能神經(jīng)元損傷的液相色譜 - 電化學(xué)研究帕金森氏病是一種慢性神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病, 其確切的致病機(jī)理尚未清楚, 但近年來(lái) , 神經(jīng)毒素學(xué)說(shuō)得到了越來(lái)越多的關(guān)注。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)帕金森氏病并不僅僅表現(xiàn)為多巴胺能神經(jīng)元的損傷, 而且與膽堿能系統(tǒng)也密切相關(guān)。本文利用液相色譜電化學(xué)檢測(cè)與微滲析取樣的聯(lián)用技術(shù), 持續(xù)、動(dòng)態(tài)檢測(cè)

6、了神經(jīng)系統(tǒng)損傷過(guò)程中內(nèi)源word 3 / 6 性神經(jīng)毒素的代謝過(guò)程和多巴胺與乙酰膽堿的平衡變化, 研究了內(nèi)源性神經(jīng)毒素 (r)-salsolinol和 n-methyl-(r)-salsolinol對(duì)大鼠腦紋 狀 體 中 多 巴 胺 與 乙 酰 膽 堿 平 衡 的 影 響 。 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 明確,(r)-salsolinol和 n-methyl-(r)-salsolinol不僅能通過(guò)抑制多巴胺的合成與其代謝過(guò)程中的相關(guān)酶活性來(lái)?yè)p傷多巴胺能系統(tǒng), 而且可以通過(guò)抑制乙酰膽堿酯酶活性來(lái)?yè)p傷膽堿能系統(tǒng), 從而破壞多巴胺與乙酰膽堿之間的平衡 ,引發(fā)帕金森氏癥。 4. 新型微滲析取樣 - 電化學(xué)檢測(cè)裝置

7、用于內(nèi)源性神經(jīng)毒素對(duì)膽堿能系統(tǒng)的損傷研究乙酰膽堿(ach)與其水解產(chǎn)物膽堿(ch) 是兩種重要的膽堿能神經(jīng)遞質(zhì), 在神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中起著關(guān)鍵性的作用。腦組織中乙酰膽堿和膽堿含量的異常變化與神經(jīng)系統(tǒng)性疾病密切相關(guān), 因此 , 同時(shí)檢測(cè)這兩種神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)神經(jīng)損傷性疾病的病理學(xué)研究具有十分重要意義。本論文研制了一種新型的微滲析取樣-電化學(xué)檢測(cè)裝置 , 采用鉑微電極電聚間苯二胺和酪胺固定乙酰膽堿酯酶(ache)和膽堿氧化酶 (cho)制成 ach/ch和 ch傳感器 , 并與微滲析取樣技術(shù)聯(lián)用 , 實(shí)現(xiàn) ach和 ch的活體檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)明確 , 通過(guò)聚合間苯二胺和酪胺可以提高生物傳感器的穩(wěn)定性和抗干擾能

8、力 , 在與微滲析取樣技術(shù)聯(lián)用后,ach/ch 傳感器可應(yīng)用于神經(jīng)遞質(zhì)的活體檢測(cè)。 同時(shí),利用該微滲析取樣 -電化學(xué)檢測(cè)裝置研究了內(nèi)源性神經(jīng)毒素n-methyl-(r)-salsolinol對(duì)乙酰膽堿和膽堿含量的影響 , 為帕金森氏病神經(jīng)毒素致病機(jī)理研究提供了可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。5. 內(nèi)源性神經(jīng)毒素 n-methyl-(r)-salsolinol對(duì)乙酰膽堿酯酶活性損 傷的光電分 析化 學(xué)研究 乙酰 膽堿酯酶word 4 / 6 (acetylcholinesterase,ache)是一種絲氨酸水解酶, 是生物神經(jīng)傳導(dǎo)中的一種關(guān)鍵酶 ,它在神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中起著重要的作用。乙酰膽堿酯酶活性的異常變化

9、與中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷性疾病密切相關(guān)。本文利用半導(dǎo)體復(fù)合納米材料建立光電分析體系, 應(yīng)用于乙酰膽堿酯酶活性檢測(cè)的研究。我們采用光電協(xié)同法催化制備了au 納米顆粒摻雜的高序排列的二氧化鈦納米管陣列(tio_2nts), 然后通過(guò)交聯(lián)法來(lái)固定ache,制備成au-tio_2-ache 復(fù)合體系 , 并應(yīng)用于內(nèi)源性神經(jīng)毒素n-methyl-(r)-salsolinol(r)-nmsal對(duì) ache活性抑制作用的研究 ,所建立的光電分析方法具有很高的靈敏度。研究結(jié)果明確: 神經(jīng)毒素(r)-nmsal 對(duì) ache產(chǎn)生可逆性混合型的抑制作用, 這與由 (r)-nmsal引起的帕金森氏病的致病機(jī)理密切相關(guān),

10、也為 ache在神經(jīng)退行性疾病的致病機(jī)理研究提供了非常有意義的結(jié)果。 【關(guān)鍵詞】：高效液相色譜電化學(xué)檢測(cè)微滲析取樣光電化學(xué)【學(xué)位授予單位】：華東師 x 大學(xué)【學(xué)位級(jí)別】： 博士【學(xué)位授予年份】： 2009 【分類號(hào)】： r741 【目錄】 ：摘要 6-9abstract9-17第一章緒論 17-60 第一節(jié)高效液相色譜-電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)的概述19-29 第二節(jié)微滲析取樣與液相色譜電化學(xué)技術(shù)的聯(lián)用 29-33 第三節(jié)光電化學(xué)的概述與其研究進(jìn)展33-42 第四節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病42-47 第五節(jié)本論文的目的和意義47-51 參考文獻(xiàn) 51-60 第二章四氫生物蝶呤對(duì)大鼠紋狀體中單胺類神經(jīng)遞質(zhì)影響的液

11、相色譜- 電化學(xué)檢測(cè)研究60-721. 前言60-612. 實(shí)驗(yàn)局部61-632.1 儀器與試劑 61-622.2pt-pd納米修飾電極的制備622.3 大鼠紋狀體內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)與其代謝產(chǎn)物的活體檢測(cè)62-633. 結(jié)果與word 5 / 6 討論 63-693.1 納米修飾電極的表征633.2bh_4在裸玻碳電極和 pt-pd納米修飾電極上的dpv 響應(yīng)63-643.3色譜電化學(xué)條件的選擇64-653.4色譜電化學(xué)檢測(cè)器性能65-673.5微滲析的相對(duì)回收率673.6 藥物動(dòng)力學(xué)研究67-694. 結(jié)論 69-70 參考文獻(xiàn) 70-72 第三章內(nèi)源性神經(jīng)毒素 (r)-salsolinol和

12、 n-methyl-(r)-salsolinol對(duì)大鼠腦內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)影響的液相色譜-電化學(xué)檢測(cè)研究72-841. 前言72-742. 實(shí)驗(yàn)局部 74-752.1 試劑 742.2 儀器 742.3 玻碳電極的預(yù)處理以與 ach修飾電極的制備742.4 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型建立74-752.5 活體微滲析取樣 752.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 753.結(jié)果與討論 75-813.1 乙酰膽堿修飾電極的電化學(xué)行為75-763.2ach 修飾電極對(duì)(r)-sal的電催化76-773.3 流體伏安分析 (hdv)773.4 流動(dòng)相 ph值的影響 77-783.5 流動(dòng) 相 中 甲 醇 含 量 的 影 響783.6液

13、相 色 譜 - 電 化 學(xué) 檢 測(cè)(r)-sal,(r)-nmsal和單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的線性方程, 檢測(cè)限和重現(xiàn)性78-793.7 微滲析取樣實(shí)驗(yàn)的回收率793.8 動(dòng)物活體實(shí)驗(yàn) 79-814. 結(jié)論81-82 參考文獻(xiàn) 82-84 第四章內(nèi)源性神經(jīng)毒素對(duì)多巴胺能和膽堿能神經(jīng)元損傷的液相色譜- 電化學(xué)研究84-951. 前言84-862. 實(shí)驗(yàn)局部86-882.1 試劑 862.2 動(dòng)物實(shí)驗(yàn) 862.3 微滲析活體取樣 86-872.4 多巴胺與其代謝產(chǎn)物的色譜分析872.5 乙酰膽堿含量的電化學(xué)分析872.6乙酰膽堿酯酶的活性檢測(cè)87-882.7統(tǒng)計(jì)學(xué)分析883. 結(jié)果與討論88-923.1

14、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 88-913.2 結(jié)果討論 91-924. 結(jié)論 92-93 參考文獻(xiàn)93-95 第五章新型微滲析取樣 - 電化學(xué)檢測(cè)裝置用于內(nèi)源性神經(jīng)毒素對(duì)膽堿能系統(tǒng)的損傷研究95-1061. 前言 95-962. 實(shí)驗(yàn)局部 96-982.1word 6 / 6 試劑 96-972.2 儀器 972.3ach/ch 和 ch生物傳感器的制備97-982.4實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的建立983.結(jié)果與討論 98-1033.1 間苯二胺與酪胺的電聚合 98-993.2 電極的表征 993.3ach/ch和 ch傳感器的動(dòng)力學(xué)研究99-1003.4ach/ch和ch 傳 感 器 的 選 擇 性 、 重 現(xiàn) 性 和 檢 測(cè) 限100-1013.5ach 和 ch的同時(shí)檢測(cè) 101-1023.6 內(nèi)源性神經(jīng)毒素對(duì)膽堿能系統(tǒng)的損傷研究102-1034. 結(jié)論 103-104 參考文獻(xiàn) 104-106 第六章內(nèi)源性神經(jīng)毒素n-methyl-(r)-salsolinol對(duì)乙酰膽堿酯酶活性損傷 的 光 電 分 析 化 學(xué) 研 究106-1181. 前 言106-1072. 實(shí) 驗(yàn) 局 部107-1092.1試劑107-1082.2儀器1082.3tio_2nts 電極的制備1082.4au-tio_2-ache復(fù)合體系的建立