微芯片电泳分离与电化学检测分析氨基糖苷类抗生素方法的研究

本研究拟建立微芯片电泳分离和电化学检测氨基糖苷类抗生素。通过设计微芯片装置，采用"柱后"加入碱性溶液，使电极测定区域达到糖类物质电化学反应所需的碱性条件，实现在非强碱性电解液条件下，微芯片电泳分离与电化学检测氨基糖苷类抗生素。考察硼酸和碱土金属离子的络合作用对氨基糖苷类抗生素分离和检测的影响，微芯片电泳分离结构相近氨基糖苷类抗生素；利用碳纳米管，过渡金属（氧化物）纳米材料和聚合物对直径25微米金属丝电极进行修饰，比较不同纳米材料修饰电极和修饰方法对测定糖类物质的影响；建立微芯片电泳分离和电化学测定氨基糖苷类抗生素分析方法，用于测定生物样品和食品中的氨基糖苷抗生素；同时也为其它领域糖类化合物的研究提供快速，灵敏，可靠，低成本的糖分析方法。

通过对研究计划的具体实施，我们开发了一种分离后可调pH的微流控芯片电泳-电化学检测装置用于氨基糖苷类抗生素分析。该微流控芯片装置可以实现了氨基糖苷类抗生素在酸性缓冲液条件下（pH < 5）的分离和在碱性条件下的电化学测定，利用在分离通道末端“柱后”加入碱性溶液，提高电极测定区域溶液的酸碱度，使其达到糖类物质在金属电极上电化学反应所要求的强碱性条件（pH > 12）；借助金属纳米材料较大的比表面积和其特殊的催化性能，采用电沉积的方法将过渡金属纳米材料修饰在电极表面，获得了高性能工作电极。建立了微流控芯片电泳分离与安培法检测氨基糖苷类抗生素，为临床上合理使用氨基糖苷类抗生素和有效监测动物源性食品中残留氨基糖苷类抗生素，提供了一种快速、灵敏、可靠、低成本的药物分析装置和方法。同时也为其它领域糖类化合物的研究提供了一种可供选择的有效分析方法。此外，本研究设计还可以进一步推广到其它需要混合试剂反应的分析，例如柱后荧光衍生化反应。