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铝的生物环境效应近年来受到了很大的重视,铝对生物体系的有效性和生物活性有很重要的影响。本文研究了汞电极上α-酮戊二酸及AlⅢ-多巴胺的电化学行为及其实际分析应用,这些研究丰富了测铝的方法及应用,也为进一步理解铝的毒理学,以及探讨一系列的神经系统疾病,如阿尔茨海默氏症、帕金森症和透析脑病的病理奠定了基础。具体内容如下:
1.研究了生命体中最重要的有机分子之一,基础代谢三羧酸循环中关键的中间产物——α-酮戊二酸(α-KG)在悬汞电极上的电化学行为。在NaAc-HAc的缓冲溶液中,α-KG在-1.18V(vs.SCE)处产生一个灵敏的还原峰,为不可逆吸附波,其电极过程动力学参数为α=0.3,ks=0.72。将α-KG的电化学还原应用于实际分析:(a)建立了测定α-KG的电化学分析新方法,利用α-KG的还原峰峰电流与α-KG浓度在2.0×10-6~8.0×10-4M范围内有线性关系,测定了生物样品腹液中α-KG的含量并与紫外分光光度法进行对照,结果一致;(b)利用α-KG与铝生成配合物,在低浓度时使α-KG还原峰峰电流下降,△ipc-CAlⅢ线性关系可作为间接测定实际样品铝含量的基础,应用于水样中铝的测定,结果令人满意,与ICP-AES方法结果一致;(c)应用于铝对谷氨酸脱氢酶反应体系α-KG+NH4++NADH()Glu+NAD++H2O中GDH酶活性的研究。利用α-KG和NAD+峰电流的电化学响应,研究了铝对GDH酶活性的影响,取得了初步重要的实验结果。
2.研究了AlⅢ-多巴胺在NH4Cl-NH3·H2O缓冲底液中,在悬汞电极上产生的灵敏的线性单扫描氧化还原峰,对该体系氧化还原峰的性质和电极过程机理进行了初步的探讨。研究表明这是一个具有动力性和吸附性的准可逆催化前波。同时利用体系的还原峰峰电流与加入的铝在2.0×10-6~7.6×10-5M浓度范围内有线性关系,对水样及生物样品中的铝含量进行了测定,实验结果与ICP-AES的结果符合较好。与其它测铝的方法相比,电化学方法具有灵敏度高、仪器便宜、操作简单和测定快速等优点。而选用悬汞电极则具有表面可更新,重现性好的优点。