周 實(shí),李錦蓮,郭曉玲,張樹(shù)萌,孟令仁,武冬梅
(佳木斯大學(xué)藥學(xué)院,黑龍江 佳木斯 154007)
以嘌呤堿基為生物標(biāo)志物的細(xì)胞電化學(xué)法因其靈敏度高、可即時(shí)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)成為常見(jiàn)環(huán)境污染物毒性評(píng)價(jià)的新方法[1, 2]. 對(duì)細(xì)胞電化學(xué)法應(yīng)用范圍起到限制作用的主要是電極的靈敏度和性質(zhì),常規(guī)電極只能檢測(cè)到黃嘌呤(X)和鳥(niǎo)嘌呤(G)、腺嘌呤(A)和次黃嘌呤(HX)的混合信號(hào),并且無(wú)法檢測(cè)到嘌呤代謝終產(chǎn)物尿酸(UA)的存在[3],利用GOQDs/MWCNTs/SPCE*電極檢測(cè)到V79細(xì)胞中UA與G/X、A和HA的四個(gè)電化學(xué)信號(hào),選取最佳檢測(cè)條件,以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞中UA,A,HX的定量分析.
中國(guó)倉(cāng)鼠肺細(xì)胞(V79細(xì)胞),DMEM培養(yǎng)基,氧化石墨烯量子點(diǎn)(GOQDs),高純多壁碳納米管(MWCNTs),尿酸(UA),黃嘌呤(X),鳥(niǎo)嘌呤(G),腺嘌呤(A),次黃嘌呤(HX),絲網(wǎng)印刷電極(SPCE,SE100). 恒電位儀(CHI 660);高效液相色譜儀系統(tǒng)(G1311Agilent 1100).
DMEM培養(yǎng)基中加入10%胎牛血清和1%的青霉素/鏈霉素配成完全培養(yǎng)基,V79細(xì)胞在完全培養(yǎng)基中于培養(yǎng)箱中培養(yǎng),結(jié)束后,采用原位細(xì)胞裂解法[4]處理細(xì)胞后25℃下進(jìn)行電化學(xué)檢測(cè). 高效液相色譜檢測(cè)(HPLC)樣品用0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾后進(jìn)樣檢測(cè).
圖1為不同富集電位下五種標(biāo)準(zhǔn)品混合溶液的電化學(xué)曲線(xiàn)圖. 除去富集電位為0.3 V時(shí)UA的信號(hào)最弱,富集電位的改變對(duì)四個(gè)電化學(xué)信號(hào)沒(méi)有明顯影響.
圖2為不同富集時(shí)間下五種標(biāo)準(zhǔn)品混合溶液的電化學(xué)曲線(xiàn)圖. 圖中UA的電化學(xué)信號(hào)(信號(hào)1)隨富集時(shí)間的增加而增加,300s處的信號(hào)最強(qiáng);G/X的電化學(xué)信號(hào)(信號(hào)2)在90s處最大;A(信號(hào)3)和HX(信號(hào)4)的電化學(xué)信號(hào)隨富集時(shí)間的增加而增加,240s后電化學(xué)信號(hào)幾乎沒(méi)有變化. 考慮實(shí)驗(yàn)擬對(duì)五種標(biāo)準(zhǔn)品混合液同時(shí)檢測(cè)及檢測(cè)時(shí)間的限制,選取240s為最佳富集時(shí)間.
圖1 富集電位對(duì)混合溶液電化學(xué)信號(hào)的影響
圖2 富集時(shí)間對(duì)混合溶液電化學(xué)信號(hào)的影響
研究五種標(biāo)準(zhǔn)品混合溶液的氧化峰電位和氧化峰電流在不同pH下的變化情況. 四個(gè)電化學(xué)信號(hào)的氧化峰電位(圖3 A)隨pH的變化而呈線(xiàn)性關(guān)系,線(xiàn)性方程分別為:EUA= 0.7004 - 0.0559 pH(R2= 0.9942)、EG/X= 1.0022 - 0.0476 pH(R2= 0.9943)、EA= 1.3098 - 0.0520 pH(R2= 0.9934)、EHX= 1.2875 - 0.0431 pH(R2= 0.9935). 斜率值與理論值接近,說(shuō)明五種標(biāo)準(zhǔn)品混合物在電極表面發(fā)生的是兩電子和兩質(zhì)子氧化反應(yīng). 而四個(gè)電化學(xué)信號(hào)的氧化峰電流(圖3 B)總體趨勢(shì)均隨著pH的增加而下降,說(shuō)明酸性條件下有利于五種標(biāo)準(zhǔn)品混合液的檢測(cè).
圖3 pH對(duì)五種標(biāo)準(zhǔn)品混合溶液(A)氧化峰電位
對(duì)V79細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè),四個(gè)電化學(xué)信號(hào)(圖4 A)分別歸屬于UA,G/X,A和HX的氧化.
圖4 V79細(xì)胞的電化學(xué)曲線(xiàn)
實(shí)現(xiàn)了V79細(xì)胞中UA,G/X,A和HA的同時(shí)檢測(cè),該電化學(xué)法為嘌呤核苷酸生理代謝過(guò)程研究提供了新方法.