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药品中有效成分的测定以及生物体液中神经递质的含量监测与人们的生命健康息息相关。中华人民共和国药典（2020版）中常用的含量测定方法包括:重量分析法、滴定分析法、电化学分析法、分光光度法和各种色谱法。然而传统的分析方法因其在实际样品前处理过程中耗时长且操作繁琐,导致在实时分析等领域的应用受到限制,而电化学分析法以其仪器成本低、前处理操作简便、灵敏快速等优点被广泛应用于药物分析、医疗诊断、食品安全评价、环境分析等领域。在电化学分析过程中,传感器的部分是不可或缺的,其中所涉及的传感平台——碳电极,具有电位窗口宽、易得、使用方便等特点,包括石墨电极、碳糊电极、玻璃碳电极（GCE）、丝网印刷碳电极（SPCE）和碳纤维电极（CFE）。而最普遍使用的工作电极是GCE,GCE以其良好的导电性和化学稳定性、质地坚硬、极化范围宽等特点,长期以来都颇受青睐。随着科学的不断发展,SPCE的出现将传感器的三电极体系集成化,并简化,缩小,使其只需微量的样品量即可实现实时分析。而微电极又在此基础上进一步缩小,不仅可以实现体外环境中的生物分子的检测,还可以直接插入细胞内部实现体内某些分泌物的监测。此外,随着材料科学的发展,多种修饰材料以其优异的物理化学性质而被广泛应用于电化学分析领域。石墨和多壁碳纳米管（MWNTs）等碳材料以其成本低、导电性好、化学稳定性好以及生物相容性好等优点被广泛应用于电化学分析中。另外,在丰富电化学传感器方面,具有电催化活性的金属材料备受关注,包含磷酸钴锂（LCP）和氧化铋。橄榄石型的LCP具有良好的热稳定性、电催化活性和高的工作电位;金属钴中心还能为电活性物质提供催化位点。氧化铋纳米线也具有比表面积大、生物相容性好等优点。基于此,本文以药物和生物体液中电活性物质的检测为目标,制备了快速轻微活化石墨电极和纳米化掺碳材料修饰电极,开展了如下三部分研究工作:1.纳米磷酸钴锂修饰电极用于5-羟色胺（5-HT）的电化学检测实验直接利用纳米级LCP作为电极材料,将其固载于GCE表面制得LCP/GCE,实现了对5-HT的高灵敏响应。通过对LCP的形貌尺寸和晶体结构进行了表征,表明成功制备了LCP。同时,采用差分脉冲伏安（DPV）阴极检测法,LCP/GCE可以在抗坏血酸（AA）、多巴胺（DA）和尿酸（UA）存在下,实现对5-HT的快速高灵敏检测,且与三者的氧化还原峰分离度良好。通过记录不同扫速下5-HT在LCP/GCE表面的循环伏安（CV）曲线,根据Laviron理论对该电极反应动力学过程进行了深入研究,结果表明5-HT在LCP/GCE表面的电氧化主要受吸附控制,并估算了电子转移数（n）、电子转移速率常数（ks）等动力学参数。实验还考察了背景电解质p H对电化学响应的影响、电极的重现性和选择性。结果表明:在最优的实验条件下5-HT的检出限（LOD）低至0.57nM（3σ/S）,低于已报道传感器获得的LOD,线性范围在5 nM～0.2μM。因此,将LCP/GCE用于实际样品中5-HT的高灵敏测定具有一定的发展空间。2.快速活化石墨修饰电极用于提高DA、芦丁（RT）和对乙酰氨基酚（APAP）的电化学响应研究实验利用石墨粉（G）固载于GCE表面制得G/GCE,将其用过氧化钠溶液活化数分钟,得到OG/GCE。OG/GCE对DA、RT和APAP的电化学响应得到明显提升,其阳极峰值电流较G/GCE分别增加了2.4、4.0和2.6倍,且DA、RT和APAP在OG/GCE上的氧化还原峰分离度良好。同时,实验研究了三种分析物在OG/GCE表面的电极反应动力学过程,结果表明:三者在OG/GCE表面的电氧化主要受扩散控制,并估算了电荷转移系数（α）、饱和吸附容量（Γ*）和催化速率常数(kcat)等动力学参数。在最优的实验条件进行DPV测试,DA、RT和APAP的线性范围分别为10.0 nM～10.0μM、1.00nM～150 nM和20.0 nM～30.0μM,DA、RT和APAP的LOD分别为6.23 nM、0.360 nM和13.1 nM（3σ/S）。并采用标准加入法,测定了药品中的RT和APAP的含量,与标示量一致;测定了人血清和人汗液中DA的回收率为91.0%～107%,表明OG/GCE是检测生物样品中DA的可靠传感器。为了验证该方法的实用性,将G固载于丝网印刷碳电极（SPCE）表面制得G/SPCE,并通过过氧化钠活化制得OG/SPCE,用于测定了人汗液中DA,回收率为91.3%。3.氧化铋纳米线复合碳纳米管修饰单根碳纤维电极用于叶酸（FA）的电化学检测实验在单根碳纤维电极（CFE）表面原位共电沉积氧化铋纳米线（BiNWs）和多壁碳纳米管（MWNTs）,制备了微型电化学器件Bi O@CNW/CFE。在-1.1 V电位下铋沉积过程中,Bi NWs的纳米结构能与CFE表面的MWCNT结合形成Bi O@CNW,其松针纳米结构能提高微电极的比表面积和电化学活性。基于方波伏安法（SWV）的电化学还原,Bi O@CNW/CFE对FA的检测具有较低的背景噪声和较高的灵敏度。在最优的实验条件下进行SWV测试,FA的线性范围为5.00 nM～200 nM,LOD为0.630 nM（3σ/S）。在人血清和人工脑脊液中FA的回收率在99.0%～103%之间,表明Bi O@CNW/CFE是检测生物样品中FA的可靠传感器。