導航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

基于雙氫青蒿素-巰基化合物電化學探針對巰基化合物的檢測

文檔作者：王輝楊培慧黃連喜蔡繼業(yè) 文檔來源：暨南大學化學系		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月30日
下載地址：點擊這里	文件大?。?289.69 KB 共5頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共5頁]

本文件共5頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?89.69 KB 共5頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇：化工安全生產中的自動化控制

上一篇：簡析工業(yè)自動化儀表和化工自動化

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

第38卷
2010年11月
分析化學(FENXI HUAXUE) 研究簡報
Chinese Journal of Analytical Chemistry
第11期
1647～1651
DOI：10．3724／SP．J．1096．2010．01647
基于雙氫青蒿素-巰基化合物電化學探針對巰基化合物的檢測
王輝 楊培慧 黃連喜 蔡繼業(yè)
(暨南大學化學系，光電信息與傳感技術廣東普通高校重點實驗室(暨南大學)，廣州510632)
摘要在20％ 乙醇+B R緩沖溶液(pH 7．2)介質中，利用雙氫青蒿素與谷胱甘肽、6一巰基嘌呤及 一半胱氨
酸作用，分別于一1．05，一1．20和一1．10 V處獲得雙氫青蒿素一巰基化合物復合物靈敏的還原峰，該還原峰在
一定濃度范圍內隨著巰基化合物以及雙氫青蒿素濃度的增加而增大，因此可將其作為電化學探針應用于上
述3種巰基化合物以及雙氫青蒿素的檢測，為檢測巰基化合物提供了一種新方法；探討了復合物形成的電極
反應機理，利用納米金與巰基的共價作用阻斷巰基參與形成復合物，證實了復合物是由雙氫青蒿素中的碳自
由基與巰基化合物巰基中的硫原子通過s—c鍵結合形成。
關鍵詞巰基化合物；雙氫青蒿素；復合物；電化學探針
1 引 言
巰基化合物是一類重要的生物分子，在生物和藥物過程中起著重要的作用 。還原性谷胱甘肽
(GSH)是體內重要的抗氧化劑，它可以清除體內過量的自由基，同時在抗腫瘤及抗衰老等方面也具有
重要作用； 一半胱氨酸(L．cys)是機體內一種重要的氨基酸，可以保護機體免受輻射損傷，也是癌癥前期
預測一個重要的指標分子；6一巰基嘌呤(6-MP)是一種治療白血病的藥物。利用光譜和色譜的方法檢測
這些巰基化合物(RSH)需要衍生化反應，預處理復雜且靈敏度低；電化學方法因其儀器簡單及靈敏度
高等優(yōu)點而廣泛應用于生物分子的檢測，但這些巰基化合物在常規(guī)電極(金，鉑，玻碳，石墨)上沒有氧
化還原信號，利用電化學方法也很難對其進行直接檢測。目前，對RSH的電化學檢測方法大多是基于
化學修飾電極對其的催化實現(xiàn)的 ；也有一些文獻報道利用電活性分子(探針分子)與RSH相互作用
來達到檢測的目的，Riccia等 基于巰基化合物一二巰基化合物交換反應構建了可用于檢測GSH的安培
型傳感器，Wang等 利用Piazselenole探針與GSH相互作用來檢測GSH；文獻[9]設計了一種GSH分
子印跡聚合物，構建了可用于檢測GSH的電容傳感器。以上方法雖然能夠對RSH實現(xiàn)檢測，但電極修
飾過程繁瑣、耗時長、操作復雜且不易重復。
雙氫青蒿素(DHA)是臨床上廣泛應用的一種抗瘧疾藥物 。本研究組曾報道 ，DHA在銀電
極上陰極掃描，于一0．70 V處出現(xiàn)一個靈敏的不可逆還原峰；同時，在負電位作用下，青蒿素與GSH能
形成電活性復合物并產生新的電化學信號?；诖耍狙芯靠疾霥HA與GSH，6一MP及L．cys形成的電
活性復合物的電化學行為，并利用復合物靈敏的電化學信號，將其作為探針應用于RSH及DHA檢測，
本方法簡便、快速
2 實驗部分
2．1 儀器與試劑
CHI660A電化學工作站(上海辰華儀器公司)；電化學實驗采用三電極體系：銀盤電極(直徑為
4mm)為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，鉑絲電極為輔助電極。
DHA(重慶彼迪正天生化有限公司)，GSH(廣州展晨生物科技有限公司)，6．MP(國藥集團化學試
劑有限公司)，L．cys(上海伯奧生物科技有限公司)，B—R緩沖溶液(pH 7．2)。其它試劑均為分析純。實
驗用水為石英亞沸二次蒸餾水。
2010-01-29收稿；2010-04-23接受
本文系國家自然科學基金(Nos．30828028，30872404)資助項目
{E-mail：typh@jnu．edu．CN．
分析化學 第38卷
DHA溶液用無水乙醇溶解配制。GSH、L．cys及6一MP溶液用B—R緩沖溶液配制，皆于4℃保存?zhèn)?
用，3 d后需要重新配制。
2．2 實驗方法
2．2．1 電極預處理及活化用金相砂紙將銀電極磨光，再用0．04 m A1 O，粉末拋光，再依次在水和
無水乙醇中超聲清洗5 rain。在20％ 乙醇+B—R緩沖溶液(pH 7．2)中，于O一一1．4V電位范圍內反復
循環(huán)掃描，直至基線穩(wěn)定，取出電極，清洗干凈，備用。
2．2．2 電化學測定以20％ 乙醇+B—R緩沖溶液(pH 7．2)為底液，加入一定濃度的待測物，采用三電
極體系，于0～一1．4 V的電位范圍內以100 mV／s掃描速度測定循環(huán)伏安法(CV)和半微分線性伏安曲
線(SDLSV)，測定前均通高純N：除氧10 rain，實驗過程保持N 氣氛。
3 結果與討論
3．1 DHA，RSH電化學行為
以銀電極為工作電極，在8．0×10 I4mol／L DHA +20％ 乙醇B—R緩沖溶液(pH=7．2)中進行CV掃
描。結果表明，DHA在一0．70V處有一個靈敏的不可逆還原峰(圖1)。
同樣條件下，對5．0×10 mol／L的GSH，6-MP和
L—cys進行CV掃描，結果表明，GSH，L—cys和6一MP在掃描
電位范圍內均無氧化還原峰(圖1)。
3．2 DHA與GSH，6-MP及L．cys的最佳實驗條件
實驗表明，在較強酸性條件(pH<4)下，RSH 中的
一SH 去質子化困難，DHA與GSH，6一MP及L—cys難以結
合形成復合物；在較強堿性條件(pH>11)下，DHA分解，
同時 ．cys與GSH在較強堿性條件下易去質子化，以
S—S的形式形成RS—SR，難以形成DHA—RSH復合物。考
慮DHA和GSH，6-MP及L—cys的溶解度及形成復合物的
穩(wěn)定性，本研究以20％ 乙醇+B—R緩沖溶液(pH 7．2)為底
液進行電化學測定。
3．3 DHA與GSH，6．MP及L-cys作用的電化學行為
當DHA濃度為6．0×10～mol／L，隨著GSH(圖2a)和
圖1 DHA，GSH，6-MP和L-cys的循環(huán)伏安
行為
Fig．1 Cyclic vohammograms of dihydroartemisi—
nin(DHA)，glutathione(GSH)，6-mercaptopu—
rine(6-MP)and L—cysteine(L—cys)
20％ C2H5OH in B—R buffer solution(pH=7．2)； ：
L-cys(圖2b)濃度增加，DHA在一0．70 V處的還原峰急劇 100 mV／s；8．0×10一mol／L DHA；5×10“moL／L
降低，并分別于一1．05和一1．10 V處出現(xiàn)一個新的不可逆 R H‘
還原峰，且還原峰電流隨GSH和L-cys濃度的增加而增大，在一定濃度范圍內呈線性關系。
9O
80
7O
6O
《50
§40
30
20
10
0
圖2 DHA與GSH、6一MP及L-cys作用的半微分線性伏安曲線
Fig．2 Second differential linear sweep vohammetries CHIVES of interaction between DHA and GSH，6-MP，L-cys
8(1—6)：0，0．02，0．04，0．06，0．O8，O．1 mmoUL GSH；b(1—8)：0，0．02，0．03，0．05，0．07，0．09，0．10，0．15 mmol／L
L-cys；c(1—12)：0，0．O1，0．03，0．05，0．07，0．09，0．10，0．20，0．30，0．40，0．50，0．60 mmol／L6-MP。0．06 mmol／L DNA．
第1 1期 王輝等：基于雙氫青蒿素一巰基化合物電化學探針對巰基化合物的檢測 1649
隨著6-MP的加入，DHA的還原峰逐漸降低并負移，最后于一1．20 V出現(xiàn)一個新的還原峰(圖
2c)。其峰電流先增加后下降，表明其電化學行為不同于GSH和L—cys。由于DHA先吸附在銀電極表
面，當疏水性化合物6-MP與DHA作用，其通過氫鍵或疏水作用力在電極界面形成復合物，該疏水性復
合物阻礙了電子的傳遞，降低電極界面的電極反應速率，從而導致了復合物形成過程還原峰的逐漸負
移，并出現(xiàn)復合物還原峰先增加后下降的現(xiàn)象。
以上實驗結果表明，在DHA溶液，銀電極表面陰極掃
描過程中，DHA與巰基化合物形成具有電化學活性的復合
物，導致DHA在一0．70 V處的還原峰急劇降低，而新出現(xiàn)
的復合物還原峰信號在一定濃度范圍內隨著RSH和DHA
濃度增高而線性增大，據(jù)此可用于分析GSH，6一MP，L—cys
和DHA。
3．4 基于復合物探針對GSH，6-MP，L-cys和DHA的分
析應用
固定DHA濃度為2．0×10～mol／L，分別添加GSH，
6一MP及L cys(圖3)，其復合物的峰電流隨著GSH，6一MP
及L—cys濃度的增加而增大，并在一定濃度范圍內呈線性關
系(表1)； 當GSH，6-MP及L—cys濃度大于1．0×
10 mol／L時，GSH和L．cys的峰信號不再變化，而6-MP
峰信號隨之下降。
CRsH(1o mol／L)
圖3 GSH，6-MP及L—cys濃度對復合物峰電
流的影響
Fig．3 Influence of GSH ，6-MP and L—cys con—
centration on peak current of complex
2．0×10l一 J m01／L DHA
．
表1 表1基于復合物探針對GSH，6-MP及L—cys的檢測
Table 1 Detection of GSH ，6-MP and L—cys based on complex electrochemical probe
$ 2．0 ×10— m01／L DHA．
反之，固定GSH，6一MP及L-cys濃度為1．0×10～mol／L，添加DHA，其復合物的峰電流隨著DHA
濃度的增加而增大，并在一定濃度范圍內呈線性關系(表2)。
表2 基于復合物探針對DHA的檢測
Table 2 Determination results of DHA on the basis of complex electrochemical probe
由于GSH，6一MP和L—cys在實驗條件下均沒有氧化還原信號，固定DHA濃度，GSH，6一MP及L—cys
在一定濃度范圍內與復合物的峰電流呈線性關系，因此可通過構建的復合物探針對三者進行檢測，反之
也可以通過該探針對DHA進行檢測。
3．5 DHA與RSH結合比及結合常數(shù)的測定
當固定溶液中巰基化合物的濃度，改變DHA的濃度所得到的△ 。與DHA濃度的變化曲線。假定
DHA與巰基化合物只形成一種簡單的化合物HS—nDHA，則反應式及結合常數(shù)如下 ：
RSH +nDHA — RS．nDHA (1)
分析化學 第38卷
= [RS nDHA]／[DHA] [Rs] (2)
經推導可得：
lg[△ ／(△ ， 一△ )]=l +nlg[DHA] (3)
1／Ai = 1／Ai
，
+1／(flAi ， [DHA] ) (4)
式中，△
．
? 表示引入DHA前后峰電流的最大差值。
如果青蒿素與RSH反應只形成一種簡單的化合物，則lg[Ai ／(Ai 一Ai )]～lg[DHA]作圖應得
一條直線，可根據(jù)該直線的斜率和截距分別求得結合數(shù)n和結合常數(shù) (表3)。
表3 DHA—RSH結合比(rt)和結合常數(shù)(口)
Table 3 Combinative ratio(n)and combinative constant(／3)of DHA—RSH complex
3．6 DHA．RSH復合物形成的電極反應機理
文獻[13]通過化學合成以及核磁和質譜分析方
法，證實青蒿素中的碳自由基能與GSH巰基中的硫
原子通過s—C鍵結合形成新的復合物。為進一步
驗證形成的復合物是由巰基引起，本研究利用納米金
與巰基的共價作用阻斷巰基參與形成復合物，結果表
明(圖4)，加入過量NP GSH，NPA -6一MP或NP
L．cys，均可使DHA位于一0．70 V處的不可逆還原峰
略下降，但沒有發(fā)生峰的負移及新峰的出現(xiàn)。因此，
復合物是由RSH中的巰基參與了反應而形成的。
根據(jù)文獻及實驗結果，DHA與GSH，6-MP和
L．cys形成復合物的電極反應機理見圖5。DHA橋環(huán)
上的氧首先與巰基通過氫鍵或者靜電形成非共價復合
物 ' 吸附在電極表面，在陰極掃描作用下，DHA捕
獲2個電子，橋環(huán)上的過氧鍵斷裂 引，通過一系列的
圖4 DHA與NP 一RSH反應的半微分線性伏安圖
Fig．4 Second differential linear sweep vohammetry
(SDLSV)of interaction between DHA and NPA 一RSH
a～c．8×10一 mol／L DHA +0．8×10一 mol／L NPA 一GSH，
NPA -6一MP，NPA -L—cys．其它條件如圖1(Other conditions aFe
salne as in Fig．1)。
電子轉移，形成非?；顫姷奶甲杂苫?，進一步與巰基通過c—s鍵形成共價復合物。
圖5 DHA與RSH形成復合物的電極反應機理
Fig．5 Mechanisms of reaction between dihydroartemisinin an d sulfhydryl compounds
第11期 王輝等：基于雙氫青蒿素一巰基化合物電化學探針對巰基化合物的檢測 165l
References
1 Wu H，White C C，Isanhart J P，McBride T J，Kavanagh T J，Hooper M J．Ecotoxicology and Environmental Safety，2009，
72(2)：572～578
2 Zhang S，Sun Wen L，Xian Y Z，Zhang W ，Jin L T，Yamamoto K，Tao S G，Jin J Y．Ana1．Chim．Acta，1999，399(3)：
213— 221
3 Karl A K M，Yin F，Shin H K，Kwon Y S．Current Applied Physics，2007，7(5)：496～499
4 Lima P R，Santos W J R，Oliveira A B，Goulart M O F，Kubota L T．Journal ofPharmaceutical and Biomedical Analysts，
2008，47(4—5)：758～764
5 Zhou M，Ding J，Guo L P，Shang Q K．Ana1．Chem．，2O07，79(14)：5328—5335
6 Cao X N，TJin L，Zhou Y Y，Shi GY，Zhang W，Yamamoto K，Jin L T．Talanta，2003，60(5)：1063～1070
7 Riccia F，Arduini F，Tuta C S，Sozzo U，Mosconea D，Amineb A，Pallesehi G．Ana1．Chim．Acta，2006，558(1—2)：
164～170
8 Wang W，Li L，Liu S，Ma C，Zhang S． Am．Chem．Soc．，2008，130(33)：10846～10847
9 Yang L，Wei W，Xia J，Tao H，Yang P．Electroanalysis，2005，11(17)：969—977
10 HUANG Lian Xi(黃連喜)，ZENG Xin(曾鑫)，CAI Huai—Hong(蔡懷鴻)，YANG Pei—Hui(楊培慧)．Chinese t，．Ana1．
Chem．(分析化學)，2008，36(7)：983—986
11 YANG Pei—Hui(楊培慧)，CHEN Xiao—Xiang(陳曉翔)，ZHOU Zhi—Jun(周志軍)．Chinese Journal ofPharmaceutical
Analysis(藥物分析雜志)，2005，25(11)：1353～1356
12 YANG Pei—Hui(楊培慧)，SU Zhang—Yi(蘇章益)，ZHOU Zhi—Jun(周志軍)，CAI Ji—Ye(蔡繼業(yè))．Chinese Ana1．Chem．
(分析化學)，2006，34(3)：367—370
13 LI Nan—Qiang(李南強)，MIN Jing(閔靜)．Chinese Ana1．Chem．(分析化學)，1989，17(4)：346～348
14 Wang D Y，Wu Y L．Chem．Commun．，20OO，(22)：2193～2194
15 Wu Y K，Yue Z，wu Y L．Angew．Chem．Int．Ed．，1999，38(17)：2580—2582
Detection of Sulfhydryl Compounds Based on Dihydroartemisinin·
Sulfhydryl Compounds Complex Electrochemical Probe
WANG Hui ，YANG Pei Hui 一，HUANG Lian．Xi ，CAI Ji—Ye ’
(Department of Chemistry ，Key Laboratory of Optoelectronic Information and Sensing Technologies of
Guangdong Higher Edncation Institutes。
， nan University，Guangzhou 510632)
Abstract In B—R buffer solution containing 20％ ethanol(pH 7．2)，the sulfhydryl compounds(RSH)，such as
glutathione，6一mercaptopurine and L-cysteine，bound with dihydroartemisinin (DHA)and the RSH-DHA
complex was formed on electrode surface through cathodic scanning—mediated interaction．The sensitive reduction
peaks of the complex were obtained at 一1．05， 一1．20 and 一1．10 V，respectively．There are good responses
between peak current and the concentrations of DHA or RSH．The binding mechanisms of DHA with RSH were
also discussed． In addition，gold nanoparticles were used to block the binding site of sulfhydryl—DHA by the
strong covalent bond of S—Au． It confirm ed that the DHA—RSH complex was form ed through the interaction
between C—centered free radical derived from dihydroartemisinin and S—atom from sulfhydryl compounds．
Keywords Sulfhydryl compounds；Dihydroartemisinin；Complex；Electrochemical probe
(Received 29 January 2010；accepted 23 April 2010)

網(wǎng)友評論 more

化工安全論文最新內容

03-11