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摘要:選用1.5次微分伏安法和循環伏安法對鳥嘌呤在碳纖維微電極上的電化學行為進行了研究。鳥嘌呤的陽極氧化峰電流與其濃度在1.0×10-4~5.0×10-7mol/L范圍內有良好的線性關系,最低檢出限為1.0×10-7mol/L。本文討論了實驗條件,建立了新的靈敏的測定鳥嘌呤的方法,并對實際生物樣品進行了測定。
摘要選用1.5次微分伏安法和循環伏安法時鳥嘌嶺在碳拜堆微電極上的電化學行為進行了研究。鳥嘌嶺的陽極氧化峰電流與其濃度在1.Ox1O一·~5.OxiO一,In0I/L范圍內有良好的線性關系,最低檢出限為1.OX10_。mol/L.本文討論了實驗奈件,建立了新的靈敏的利定鳥嘌嶺的方法。并時實際生物樣品進行了測定,結果令人滿意。
在自然界中,存在大量的取代嘌呤衍生物。鳥嘌呤是所有核酸的基本成份,在生物的遺傳和代謝過程中起著非常重要的作用。同時。大量的嘌呤類化合物已經被研究開發為有效的化學治療藥物,因而檢測嘌呤類化合物在生物分析中顯得十分重要.常用的測定嘌呤類化合物的方法主要集中在光度法和色譜法上,用電化學方法測定鳥嘌呤的研究則主要集中在用碳電極、固體石墨電板或碳糊電報的伏安分析上。這些方法的建立,為分析和測定鳥嘌呤提供了有效的途徑。但是,由于這些涮定方法有的靈敏度不高-有的操作比較復雜,故在實際分析應用中有一定困難.檄電極技術是近年來發展起來的新型分析技術,由于它的體積小,靈敏度高、傳質速率快、訊噪比高、用量少等優點,在生物樣品分析中日益顯示出優越性,也愈來愈引起人們的關注和得到廣泛的應用。目前,運用微電極測定鳥嘌呤的方法還未見文獻報道,對此測定方法進行深人研究是很有意義的。
1實驗部分
1.1儀器與試劑
901一PA分析儀(福建寧德分析儀器廠),xY_3o86函數記錄儀(1~JIl儀表四廠)}cQ50型超聲洗滌器(上海超聲儀器廠)。實驗用兩電極系統,碳纖維做電極(40 Ftn,自制)為工作電極,飽和甘汞電極為參比電極.文中所有電位值相對于飽和甘汞電極(vs.sc曩).鳥嘌呤為美國Sisma公司產品(進13分裝),其余試劑均為分析純。實驗用水全部為二次}蒸餾水。
2實驗方法
1.2.1電極的預處理
碳纖維微電極使用前需在硝酸(1+1)溶液、丙酮和二次水中分別超聲洗滌5 min,然后在緩沖溶液中于0~1.0V范圍內進行循環伏安掃描3 min,以便活化電極。
1.2.2實驗操作
鳥嘌呤在℃的冰箱內保存,實驗時根據需要當天配制溶液磷酸鹽緩沖溶液濃度為0.20 moltL,用NaH2P0.配制,以0.1 0 mollL NaOH溶液調節pH值。取一定量配制好的鳥嘌呤溶液于10 mL小燒杯中,加人磷酸鹽緩沖溶液,用水稀釋到10 mL,使溶液中支持電解質的濃度保持在0·10 moltL左右通高純氮除氧5 min,放人電極,在氮氣保護下于室溫中(25"C)用1.5次微分伏安法進行陽極化掃描。
2結果與討論
2.1支持電解質的選擇
試驗了鳥嘌呤在KCI—HC1、HAc—NaA~、磷酸鹽等不同緩沖溶液中的伏安行為,發現在磷酸鹽緩沖溶液中,試樣的峰電流最大,峰形最好,故選擇磷酸鹽為支持電解質。
2.2 pH對陽極峰電位的影響
鳥瞟呤的陽極峰電位受溶液酸度的影響。溶液的pH值增大,峰電位向負的方向移動,其關系為=1.01—0.059 pH(V)(為陽極峰電位)。這說明在鳥嘌呤的氧化過程中有質子參加,這與文獻報道一致。
2.3 pH對陽極峰電流的影響
圖1是鳥嘌呤的pH圖。從圖中可以看出,在pH值3.0~9.0范圍內。鳥瞟嶺的電流響第2期郭滿棟等:碳徽電極微分伏安法測定鳥嘌呤的研究65應在不斷變化。在DH值為5.0時,其陽極峰電流,最大。故實驗選擇的pH為5.0。
2.4掃描速率對峰電位的影響
圖2為掃描速率V與峰電位的關系曲線。曲線表明,在本實驗條件下,鳥嘌呤的峰電位隨掃速的增大而向正方向移動,說明其電極反應不可逆。
2.5掃描速率對峰電渣的影響
圖3是掃描速率V與峰電流,的關系曲線。從曲線中可以看出,隨著掃描速率的增大,峰電漉也隨之增大.一V關系曲線具有一定的線性;而?一時關系曲線則呈現出隨掃描速率的增大曲線向上彎曲的趨勢,表現出吸附特性。這表明鳥嘌呤在碳纖微電極上有吸附。
2.6起掃電位、掃描方式及電位范圍的選擇
掃描的起始電位對峰電流的影響較大。起掃電位太正或太負都影響峰高及峰形。試驗了從多個電位起掃,發現從0V起掃峰形較好.且峰電流較大。這可能是在該電位處鳥嘌呤易于在電極上吸附。實驗選擇0V為起掃電位。通過試驗不同的掃描方式,發現1.5次微分掃描所得的靈敏度最高,峰形也較好,且峰電流與鳥嘌呤濃度在一定范圍內有良好的線性關系,故實驗中標準曲線和樣品測定均采用1.5次微分伏安法。
2.7檢測線性范圍及重現性
用1.0×10 tool/L鳥嘌呤溶液進行了7次鋇i定.其相對標準偏差為1。在實驗條件下測得本法對鳥噪呤的檢測甩為1.0×10_。mol/L,線性范圍為1.0X10~5·0×10_。mol/L,說明本法可以滿足實際樣品分析。
2.8循環伏安圖
圖4是鳥嘌呤的循環伏安圖。從圖中可以看出,鳥嘌呤在實驗研究的電位范圍冉只有一個氧化峰而沒有相應的還原峰.故其反應為不可逆反應,且依據m=可以計算出反應中=1.1。設a=0.5,則4=2,說明此反應所交換的電子數為2。由前邊的討論中知=1.01~0.059 pH,綜合考慮,反應中得失的電子數也為2。這和文獻值一致L2|。根據已有的文獻報道,嘌呤氧化后的產物為氧嘌呤直至尿酸伽。經實驗驗證,尿酸在酸性的磷酸鹽介質中在碳纖維電極上不還原。所以可以認為循環伏安圈上沒有陰極還原峰出現,是由于鳥嘌呤的氧化產物在實驗的電位范圍內不能發生還原反應。故此氧化產物可能是屎酸。
2.9樣品分析
表1樣品分析結果取一定量DNA樣品(由武漢大學生物系提供,系從豬脾中獲得),在1 00℃下將其用高氯酸消化I h,然后用水稀釋,用磷酸鹽緩沖溶液調節pH值為5.0備用。準確稱取捏合樣品l和2(I為鳥嘌呤與核苷的棍合物,2為鳥嘌呤與屎注t-l表示鳥唾呤的物質的量(IT)l為樣品中各組份的物質的量之和(m。1)酸的棍合物。由武漢大學化學系提供)各0.050克,分別為0.05 mol/L的NaOH 10 mL溶解,然后將其分別轉移到50 mL容量瓶中,調節pH值為5.0,定制備用。取適量上述樣品溶液,按實驗方法進行了測定,其結果見襲1。
3結語
本文運用碳纖維徵電極對鳥嘌呤的伏安行為進行研究,哉出了測定鳥嘌呤的最佳測定條件,建立了一種測定鳥嘌呤的新方法,可用于生物樣品的測定。有關洱定的詳細機理,有待于進一步的研究。