（应用化学专业论文）离子液体修饰碳糊电极对碱基及其衍生物的电化学测定.pdf

；!。lfl。il，kj?ji?j 青岛科技大学研究生学位论文 离子液体修饰碳糊电极对碱基及其衍生物的电化学测定 摘要 核酸的组成物质中只有碱基部分具有电化学活性，核酸碱基的电化学氧化通 常发生在固体电极较正的电位窗口中。离子液体( i l s ) 具有稳定性好、离子导电率 高、挥发性小、电化学窗口宽等独特的理化性质，用离子液体制作化学修饰电极， 能有效地提高电活性物质的电子传递速率，降低生物分子的氧化过电位和增强电 化学信号。本论文开展了核酸碱基及其衍生物的电化学研究，实验内容总结如下： 1 分别用疏水性离子液体六氟磷酸正丁基吡啶( b p p f 6 ) 和六氟磷酸正己基吡 啶( h p p f 6 ) 与碳粉混合，制备了两种离子液体碳糊电极( c i l e ) 。在这两种电极上分 别研究了鸟苷和腺苷的电化学氧化反应，与传统碳糊电极c p e ) 比较，鸟苷和腺苷 的氧化峰电位都发生负移，氧化峰电流都显著增加，表明离子液体既有粘合剂的 功效，又是良好的修饰剂和催化剂。分别计算了鸟苷和腺苷氧化反应的电化学参 数。在1 0 x 1 0 击m o l l 1 0 1 0 4m o l l 浓度范围内，鸟苷的循环伏安氧化峰电流 与鸟苷浓度呈良好的线性关系，检测限为2 6 1 1 0 。7m o l l ( 3 g ) ；在1 0 1 酽m o l l 1 4 1 0 4m o l l 浓度范围内，腺苷的微分脉冲伏安氧化峰电流与腺苷浓度呈良好 的线性关系，检测限为9 1 x 1 0 1 7m o l l ( 3 0 ) 。以上两种电极都成功应用于尿样的检 测。 2 将碳粉、液体石蜡和1 乙基一3 甲基咪唑硫酸乙酯( e m i m e t s 0 4 】) 三者混 合，制备了一种离子液体修饰碳糊电极( i l c p e ) 。在i l c p e 上用微分脉冲伏安法 对鸟苷和腺苷进行同时测定，建立鸟苷在1 o 1 0 。6 m o l i 厂1 6 x 1 0 4m o l l 浓度范围 和腺苷在1 0 x 1 0 6m o l l 2 7 x 1 0 4m o 儿浓度范围内同时测定的分析方法。共存 物质对鸟苷和腺苷的测定无影响，该方法成功应用于人体尿样中鸟苷和腺苷的检 测。制备了该离子液体修饰碳糊微电极( m i l c p e ) ，在m i l c p e 上研究了脱氧 鸟苷三磷酸( d g t p ) 的电化学氧化，探讨了d g t p 的在m i l c p e 上的电化学反应 过程，在1 0 x l 旷m o 儿7 0 x l 矿m o l l 浓度范围内d g t p 的氧化峰电流与浓度 线性回归方程为l o g i p a ( a ) = o 7 7 1 1 0 9 c ( m o l l ) 一4 0 8 20 - - 9 ，7 = 0 9 9 9 ) ，检测限为 1 o 1 0 币m o l l ( 3 0 ) ，共存物质对d g t p 的测定无影响。 3 在c p e 上详细研究了胞嘧啶的电化学氧化，在p h5 0 的缓冲溶液中，胞 嘧啶的氧化峰电位为1 4 1 2v ，计算出了胞嘧啶在c p e 上电化学氧化的相关参数， 如转移电子数( n ) ，电子传递系数( 叻和电极反应速率常数( 蛐分别为2 1 4 ，0 1 5 和 1 0 4 9 x 1 0 - 3s 一。在1 0 x 1 0 m o l l 1 o x l o om o l l 浓度范围内，胞嘧啶的氧化峰电 离子液体修饰碳糊电极对碱基及其衍生物的电化学测定 流与浓度呈良好的线性关系，线性回归方程为i p ( t a ) = o 0 5 1 9 c ( 弘m o l l ) + o 4 1 9 ( n - - - 9 ，f o 9 9 9 ) ，检测限为1 9 1 0 。6m o l l ( 3 a ) 。常见共存物质对胞嘧啶的测定无影 响。 关键词：碱基，离子液体，碳糊电极，直接电化学 青岛科技大学研究生学位论文 e l e c t r o c h e m i c a la n a l y s i so fb a s e sa n di t s r e l a t e dd e r i v a t i v e so ni o n i cl i q u i dm o d i f i e d c a r b o np a s t ee l e c t r o d e a bs t r a c t a m o n gt h ec o n s t i t u e n t so f n u c l e i ca c i d ，o n l yb a s e sc a n u n d e r g or e d u c t i o na n d o r o x i d a t i o na tt h ee l e c t r o d e s e l e c t r o o x i d a t i o no fn u c l e i ca c i db a s e so f t e nt a k e sp l a c ea t h i g h l yp o s i t i v ep o t e n t i a l so nt h es o l i de l e c t r o d e s i nr e c e n ty e a r si o n i cl i q u i d s ( i l s ) h a v er e c e i v e dg r e a ta t t e n t i o nd u et ot h e i rs p e c i f i cc h a r a c t e r i s t i c ss u c ha sg o o dc h e m i c a l a n dt h e r m a ls t a b i l i t y , h i 曲i o n i cc o n d u c t i v i t y , n e g l i g i b l ev a p o rp r e s s u r ea n d 。w i d e e l e c t r o c h e m i c a lw i n d o w s i l sm o d i f i e de l e c t r o d e sh a v eb e e ne x h i b i t e dt h e a d v a n g t a g e si n c l u d i n g t h ei n c r e a s et h ee l e c t r o nt r a n s f e rr a t eo fe l e c t r o a c t i v e c o m p o u n d s ，t h ed e c r e a s et h eo v e r p o t e n t i a lf o rb i o m o l e c u l e sa n dt h ee n h a n c e m e n to f t h ee l e c t r o c h e m i c a ls i g n a l s i nt h i st h e s i st h ee l e c t r o c h e m i c a li n v e s t i g a t i o no nn u c l e i c a c i db a s e sa n di t sr e l a t e dd e r i v a t i v e sw e r ec a r r i e do u tw i t ht h er e s u l t ss u m m a r i z e da s f o l l o w s ： 1 t w ok i n d so fc a r b o ni o n i cl i q u i de l e c t r o d e s ( c i l e ) w e r ec o n s t r u c t e db ym i x i n g g r a p h i t ep o w d e r 、析t hh y d r o p h o b i c i o n i c l i q u i d sn b u t y l p y r i d i n i u m h e x a f l u o r o p h o s p h a t e ( b p p f 6 ) o rn h e x y l p y r i d i n i u mh e x a f l u o r o p h o s p h a t e ( h p p f 6 ) t h e e l e c t r o c h e m i c a lb e h a v i o r so fg u a n o s i n ea n da d e n o s i n ew e r es t u d i e do nt h ec i l e ， r e s p e c t i v e l y c o m p a r e d 、i t ht h a to fc p e ，b o t ht h eo x i d a t i o np e a k sp o t e n t i a l sw e r e s h i f tt ot h en e g a t i v ed i r e c t i o na n dt w oo x i d a t i o np e a k sc u r r e n ti n c r e a s e do nt h ec i l e ， w h i c hi n d i c a t e dt h ep r e s e n c eo fi o n i cl i q u i di nt h ec a r b o np a s t en o to n l ya st h eb i n d e r b u ta l s oa st h em o d i f i e ra n dt h e p r o m o t e r 刀聆e l e c t r o c h e m i c a lp a r a m e t e r so f g u a n o s i n ea n da d e n o s i n ew e r ec a l c u l a t e dr e s p e c t i v e l y u n d e rt h eo p t i m a lc o n d i t i o n s ，a g o o dl i n e a rr e l a t i o n s h i pw a se s t a b l i s h e db e t w e e nt h ec y c l i cv o l t a m m e t r i cc u r r e n ta n d g u a n o s i n ec o n c e n t r a t i o ni nt h er a n g ef r o m1 o xlo 西m o l lt o1 o xlo - 4m o l lw i mt h e i i i 离子液体修饰碳糊电极对碱基及其衍生物的电化学测定 d e t e c t i o nl i m i to f2 61xlo 叫m o l l ( 3 0 ) ；t h ed i f f e r e n t i a lp u l s ev o l t a m m e t r i cc u r r e n t s h o w e dag o o dl i n e a rr e l a t i o n s h i pw i t ht h ea d e n o s i n ec o n c e n t r a t i o ni nt h er a n g ef r o m 1 0 x 1 0 。6m o l lt o1 4 x 1 0 4m o l lw i t ht h ed e t e c t i o nl i m i to f 9 1 x l o 7m o l lf 3 0 1 b o t h t h e p r o p o s e dm e t h o dw a sa p p l i e dt ot h eh u m a nu r i n es a m p l e s d e t e c t i o nw i t h s a t i s f a c t o r yr e s u l t s 2 a n h y d r o p h i l e i o n i c l i q u i d 1 - e t h y l 一3 - m e t h y r l i m i d a z o l i u me t h y l s u l f a t e ( e m i m e t s 0 4 ) m o d i f i e dc a r b o np a s t ee l e c t r o d ew a sp r e p a r e db ym i x i n gg r a p h i t e p o w d e r , l i q u i dp a r a f f i na n di lt b g e t h e r t h ef a b r i c a t e di o n i cl i q u i dc a r b o np a s t e e l e c t r o d e ( i l c p e ) w a su s e df o rt h es i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fg u a n o s i n ea n d a d e n o s i n eb yd i f f e r e n t i a lp u l s ev o l t a m m e t r y u n d e rt h eo p t i m a lc o n d i t i o n st h el i n e a r c a l i b r a t i o nc u r v e sw e r eo b t a i n e do v e rt h ec o n c e n t r a t i o nr a n g ef r o m1 0 xl0 石m o l lt o 1 6 x10 4m o l lf o rg u a n o s i n ea n df r o m1 0 xl0 币m o l lt o2 7 x10 4m o l lf o ra d e n o s i n e i np h3 5b rb u f f e rs o l u t i o n c o e x i s t i n gs u b s t a n c e si nt h eb i o l o g i c a ls a m p l e ss h o w e d n oi n t e r f e r e n c ef o rg u a n o s i n ea n da d e n o s i n ed e t e r m i n a t i o na n dt h ep r o p o s e dm e t h o d w a ss u c c e s s f u l l ya p p l i e dt ot h eh u m a nu r i n es a m p l ed e t e c t i o nw i t h o u tp r e l i m i n a r y p r e t r e a t m e n t s t h ei o n i cl i q u i dm o d i f i e dc a r b o np a s t em i c r o e l e c t r o d e ( m - i l c p e ) w a sp r e p a r e db yp a c k i n gi o n i cl i q u i dm o d i f i e dc a r b o np a s t ea tt h ee n do fa p i p e t t et i p a n d c o n t a c t i n g 、忻m a c o p p e r w i r e t h ee l e c t r o c h e m i c a lo x i d a t i o no f 2 - d e o x y g u a n o s i n e 一5 - t r i p h o s p h a t e ( d g t p ) w a si n v e s t i g a t e do nt h em - i l - c p eb y c y c l i cv o l t a m m e t r y t h e nt h ee l e c t r o c h e m i c a lp r o c e s s e so fd g t po nt h em - i l - c p e w e r er e c o r d e d 、i t ht h eo x i d a t i o nm e c h a n i s md i s c u s s e d u n d e rt h eo p t i m a lc o n d i t i o n s t h ed i f f e r e n t i a l p u l s e v o l t a m m e t r i c r e s p o n s e w a s p r o p o r t i o n a l t ot h ed g t p c o n c e n t r a t i o ni n t h er a n g eo f1 o x l o - 6m o l lt o7 0 x 1 0 。4m o l lw i t ht h el i n e a r r e g r e s s i o ne q u a t i o na sl o g i p a ( a ) = 0 7 71l o g c ( m o l l ) - 4 0 8 2 ( r 1 - 9 ，丫= 0 9 9 9 ) a n dt h e d e t e c t i o nl i m i ta s1 0 x10 由m o l l ( 3 0 ) t h ep r o p o s e dm e t h o ds h o w e dg o o ds e l e c t i v i t y a n ds t a b i l i t yw i t h o u tt h ei n t e r f e r e n c e so fc o e x i s t i n gs u b s t a n c e s 3 e l e c t r o c h e m i c a lo x i d a t i o no fc y t o s i n ew a si n v e s t i g a t e do nac a r b o np a s t e e l e c t r o d e i np h5 0b r i t t o n - r o b i n s o n ( b r ) b u f f e rs o l u t i o naw e l l d e f i n ei r r e v e r s i b l e o x i d a t i o np e a ka p p e a r e da tt h ep o t e n t i a lo f1 412vw h i c hi n d i c a t e dt h eo x i d a t i o no f c y t o s i n eo nt h ee l e c t r o d e t h ee l e c t r o c h e m i c a lp a r a m e t e r ss u c ha st h ee l e c t r o nt r a n s f e r n u m b e r ( n ) ，t h ee l e c t r o nt r a n s f e rc o e f f i c i e n t ( 0 【) ，a n dt h ee l e c t r o d er e a c t i o ns t a n d a r d r a t ec o n s t a n t w a sc a l c u l a t e dw i t ht h er e s u l t sa s2 1 4 ，0 1 5a n d1 0 4 9 x 1 0 - 3s 吐 r e s p e c t i v e l y u n d e rt h es e l e c t e dc o n d i t i o nt h ec y t o s i n ec o n c e n t r a t i o ns h o w e dag o o d l i n e a rr e l a t i o n s h i p 、衍mt h ed i f f e r e n t i a lp u l s ev o l t a m m e t r i cc u r r e n ti nt h er a n g ef r o m i v 青岛科技大学研究生学位论文 1 0 10 巧m o l lt o1 0 10 。m o l lw i t ht h el i n e a rr e g r e s s i o ne q u a t i o na si p ( p a ) = 0 0 519 c ( p m o l l ) + 0 419 ( n - - 9 ， f - - o 9 9 9 ) a n dt h ed e t e c t i o nl i m i ta s1 9 xlo 石m o l l ( 3 0 ) c o e x i s t i n gs u b s t a n c e ss h o w e dn oi n f e r e n c e so nt h ec y t o s i n ed e t e c t i o n k e y w o r d s ：b a s e ，i o n i cl i q u i d s ，c a r b o np a s t ee l e c t r o d e ，d i r e c te l e l c t r o c h e m i s t r y v 青岛科技大学研究生学位论文 目录 第一章文献综述1 1 1 碱基及其衍生物简介1 1 1 1 碱基1 1 1 2 核苷l 1 1 3 核苷酸一2 1 2 碱基及其衍生物的电化学研究2 1 2 1 研究意义：2 1 2 2 研究进展3 1 3 碳糊电极一5 1 3 1 传统碳糊电极一一5 1 3 2 离子液体碳糊电极5 1 3 3 微碳糊电极7 1 4 本论文的基本思路和目的9 参考文献1 0 第二章鸟苷在b p p f 6 离子液体碳糊电极上的电化学行为和测定2 0 2 1 实验部分”2 1 2 1 1 仪器与试剂2l 2 1 2 实验方法2 1 2 2 结果与讨论2 1 2 2 1 鸟苷在c i l e 上的电化学行为2 l 2 2 2 缓冲溶液p h 值的影响2 2 2 2 3 扫描速率的影响2 3 2 2 4 富集条件的影响k 2 5 2 2 5 工作曲线2 5 2 2 6c i l e 对鸟苷和鸟嘌呤的同时测量2 5 2 2 7 干扰研究“2 6 2 2 8 电极的重现性和稳定性“2 7 2 2 9 分析应用“2 7 2 ：3 结。论m 一2 7 离子液体修饰碳糊电极对碱基及其衍生物的电化学测定 参考文献2 8 第三章腺苷在肿p f 6 离子液体碳糊电极上的电化学行为研究2 9 3 1 实验部分“3 0 3 1 1 仪器与试剂”3 0 3 1 2 实验方法“3 0 3 2 结果与讨论3 0 3 2 1c i l e 的表征3 0 3 2 2 腺苷在c i l e 上的电化学行为3 2 3 2 3 缓冲液p h 值的影响3 3 3 2 4 扫描速率的影响_ 一3 4 3 2 5 工作曲线3 5 3 2 6 干扰研究”3 7 3 2 7 分析应用“3 7 3 3 结论”3 8 参考文献3 9 第四章鸟苷和腺苷在 e m i m e t o s 0 3 】离子液体修饰碳糊电极上的同 时检测4 1 4 1 实验部分一4 2 4 1 1 仪器与试剂4 2 4 1 2 实验方法“4 2 4 2 结果与讨论4 2 4 2 1 鸟苷和腺苷在i l c p e 上的电化学行为4 2 4 2 2 缓冲溶液p h 值的影响4 4 4 2 3 扫描速率的影响_ ”：4 4 4 2 4 鸟苷和腺苷的工作曲线”4 5 4 2 5 干扰研究”4 8 4 2 6 电极的重现性和稳定性：”4 9 4 2 7 分析应用5 0 4 3 结论”5 0 参考文献51 第五章d g t p 在 e m i m e t o s 0 3 】离子液体修饰碳糊微电极上的电化 青岛科技大学研究生学位论文 学行为研究5 3 5 1 实验部分5 4 。5 1 1 仪器与试剂。5 4 5 1 2 实验方法5 4 5 2 结果与讨论5 4 5 2 1 微电极表征5 4 5 2 2d g t p 在m i l c p e 上的电化学行为5 6 5 2 3 缓冲溶液p h 值的影响，5 7 5 2 4 扫描速率的影响- 5 8 5 2 5 工作曲线5 9 5 2 6 电极的重现性和稳定性6 0 5 2 7 干扰研究6 0 5 3 结论：。6 1 参考文献6 2 第六章胞嘧啶在碳糊电极上的电化学氧化研究和测定6 3 6 1 实验部分。6 4 6 1 1 仪器与试剂6 4 6 1 2 实验方法6 4 6 2 结果与讨论。6 4 6 2 1 胞嘧啶在c p e 上的电化学行为_ 一6 4 6 2 2 缓冲溶液p h 值的影响6 5 6 2 3 扫描速率的影响6 6 6 2 4 富集条件的影响6 8 6 2 5 工作曲线6 8 6 2 6 干扰研究6 8 6 2 7 分析应用6 9 6 3 结论7 0 参考文献7 1 致谢7 2 攻读学位期间已发表和待发表的相关学术论文题录7 3 声明7 4 i i i 离子液体修饰碳糊电极对碱基及其衍生物的电化学测定 i v 青岛科技大学研究生学位论文 第一章文献综述弟一早义献琢尬 碱基是d n a 和r n a 中最小的结构单元，是构成遗传物质的基础组分。随着 基因生物学和医学的飞速发展，在分子水平上研究生命现象的本质成为生物学和 化学的发展趋势。衰老和疾病一直是困扰人类的难题，临床疾病的诊断研究中发 现，碱基的变异在疾病演变过程中发挥着重要的作用，因此对单个碱基及其衍生 物快速、准确的识别成为疾病研究的必要手段。 1 1 碱基及其衍生物简介 1 1 1 碱基 生物学上的碱基( b a s e ) 是指一类含氮核碱基( n i t r o g e n o u sn u c l e o b a s e ) ，简称碱 基，是d n a 和r n a 中起配对作用的部分。碱基都是杂环化合物，其氮原子位于 环上或取代氨基上，其中一部分( 取代氨基，以及嘌呤环的1 位氮、嘧啶环的3 位 氮) 直接参与碱基配对。常见的核碱基共有5 种：胞嘧啶( c ) 、鸟嘌呤( g ) 、腺嘌呤 ( a ) 、胸腺嘧啶( t ，通常为d n a 专有) 和尿嘧啶( u ，通常为r n a 专有) 。腺嘌呤和 鸟嘌呤属于嘌呤族，它们具有双环结构。胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶属于嘧啶族， 它们的环是一个六元杂环。嘌呤族与嘧啶族的化学性质完全互补，腺嘌呤与胸腺 嘧啶有两个氢键，鸟嘌呤与胞嘧啶有三个氢键，嘧啶单环之间连接空间太大，嘌 呤双环之间连接空间不够，这样使a 与t 、g 与c 配对成为必然，这就是碱基互 补配对原则( t h ep r i n c i p l eo f c o m p l e m e n t a r yb a s ep a i r i n g ) 。除以上5 种主要碱基外， 核酸中也有一些含量很少的稀有碱基。稀有碱基的结构多种多样，多半是在上述 主要碱基的不同部位甲基化( m e t h y l a t i o n ) 或进行其它的化学修饰而形成的衍生物。 t r n a 往往含有较多的稀有碱基，有的t r n a 含有的稀有碱基多达1 0 。 1 1 2 核苷 核苷( n u c l e o s i d e ) 是碱基通过糖苷键与核糖缩合而成的化合物，核糖与碱基一 般都是由糖的异头碳与嘧啶的n 1 或嘌呤的n 9 之间形成的d 埘糖苷键连接的， 所以糖与碱基之间的n c 连接键，一般称为n 糖苷键。核苷中的d 核糖及d 2 脱氧核糖均为呋喃环结构，糖环中的c 1 是不对称碳原子，所以有a 及p 两种构 型，但核酸分子中的糖苷键均为d 糖苷键，x 射线衍射法已经证明核苷中的碱基 与糖环平面是互相垂直的。 r n a 中还存在异构化的稀有碱基核苷。如在t r n a 和r r n a 中含有少量假尿 离子液体修饰碳糊电极对碱基及其衍生物的电化学测定 嘧啶核苷，在它的结构中戊糖的c 1 不是与尿嘧啶的n 1 相连接，而是与尿嘧啶 c 5 相连接。 1 1 3 核苷酸 核苷与磷酸结合就形成核苷酸，磷酸基接在五碳糖的c 5 上。根据糖的不同， 核苷酸分为核糖核苷酸及脱氧核苷酸两类。根据碱基的不同，又有腺嘌呤核苷酸 ( 腺苷酸，a m p ) 、鸟嘌呤核苷酸( 鸟苷酸，g m p ) 、胞嘧啶核苷酸( 胞苷酸，c m p ) 、 尿嘧啶核苷酸( 尿苷酸，u m p ) 、胸腺嘧啶核苷酸( 胸苷酸，t m p ) 及次黄嘌呤核 苷酸( 肌苷酸，i m p ) 等。核苷酸中的磷酸有一分子、两分子及三分子三种形式，5 单核苷酸的磷酸基可进一步磷酸化生成二磷酸核苷及三磷酸核苷，其中磷酸之间 是以高能键相连，脱氧核苷酸的情况也是如此。此外，核苷酸分子内部还可脱水 缩合成为3 ，5 环核苷酸，即单核苷酸中磷酸部分与核糖中第三位和第五位碳原子 同时脱水缩合形成一个环状二酯，常见的有3 ，5 一环腺苷酸( c a m p ) 和3 ，5 一环鸟苷 酸( c g m p ) 。 核苷酸是核糖核酸及脱氧核糖核酸的基本组成单位，是体内合成核酸的前躯 体，核苷酸随着核酸分布于生物体内各器官、组织、细胞的核及胞质中，并作为 核酸的组成成分参与生物的遗传、发育、生长等基本生命活动。生物体内还有相 当数量以游离形式存在的核苷酸。这些核苷酸具有多种重要的生物学功能，例如 三磷酸腺苷( a t p ) 在细胞能量代谢中起着主要的作用，体内的能量释放及吸收主 要是以产生及消耗三磷酸腺苷来体现的；此外三磷酸尿苷( u t p ) 、三磷酸胞苷( c t p ) 及三磷酸鸟苷( g t p ) 也是有些物质合成代谢中能量的来源。腺苷酸还是某些辅酶， 如辅酶i 、i i 及辅酶a 等的组成成分。某些核苷酸的类似物能干扰核苷酸代谢， 可作为抗癌药物。 1 2 碱基及其衍生物的电化学研究 1 2 1 研究意义 。人体尿液和血清中的碱基和核苷的含量常常用来指示一些疾病如癌症，获得 性免疫缺陷综合症( a i d s ) 幂i r n a 翻转症等等。f u j i t a i 】等人发现4 0 例慢性肝炎病 人肝组织中8 羟基脱氧鸟苷f 8 o h d g ) 的含量与血清转氨酶的含量比健康人高，认 为8 - o h d g 可当做肝组织离子储量的指标，详细探讨了肝组织中d n a 的氧化性 损伤和离子超负荷导致c 型慢性肝炎的致病机理。s v o b o d a l 2 1 等人用高效液相色谱 ( h p l c ) 结合酶联免疫分析( e l t s a ) 分别对比了健康的老年人和青年人尿液中 2 青岛科技大学研究生学位论文 8 - o h d g 和蝶呤的含量，建立了同时评估d n a 氧化损伤和免疫反应的尿样检测体 系，对肿瘤和一些传染病的病理生理学研究具有重要意义。杨军【3 j 等人用h p l c 法测定了6 9 个尿样和4 2 个血清样本中的1 5 种核苷，为人工仿真鉴别健康人和 癌症患者的检测系统提供了充分的数据支持，建立的测定体系对尿液和血清样品 中核苷的识别率高达9 5 8 和9 2 9 。n a k a n o 4 等人采用反相h p l c 法用5 脱 氧腺苷合成5 脱氧黄苷，并用反相h p l c 法同时测定5 , 6 一尿苷和假尿苷，采集4 个肠胃癌病人的尿液，并对其中的5 , 6 尿苷和假尿苷的含量进行跟踪测定，在治 疗一段时间后其中3 个病人尿液中的以上两种核苷的含量明显降低。w a n g 5 】等人 在碳糊电极上建立了用c o ( p h e n ) 3 3 + 做指示剂，针对人类免疫病毒h i v - 1 中较短 d n a 序列测定的电化学传感器。c h e n 6 1 等人利用无机盐导致纳米金团聚变色和 a t p 与纳米金结合构型变化的原理，用比色法建立纳米金溶液测定尿液中a t p 的 分析方法。g o y a l 7 】等人用c 6 0 修饰的玻碳电极同时测定肝癌病人血液和尿液中的 2 脱氧腺苷和腺嘌呤，检测限达到0 8 x 1 0 培m o l l 和0 9 5 x 1 0 一m o l l 。 1 2 2 研究进展 1 9 6 9 年d r y h u r s t 8 】提出黄嘌呤、鸟嘌呤、腺嘌呤、以及鸟苷和腺苷能在热解 石墨电极上发生氧化，从此开始了核酸类物质电化学领域的氧化研究，人们不断 地深入探讨碱基及其衍生物的氧化机制。1 9 8 2 年g o y a l 和d r y h u r s t 9 】对鸟嘌呤和 8 氧鸟嘌呤的电化学氧化以及过氧化物酶催化氧化进行了对比，发现两种氧化途 径是一样的。鸟嘌呤是d n a 电化学氧化中最容易氧化的碱基，鸟嘌呤的氧化产 物8 氧鸟嘌呤成为定量研究d n a 氧化损伤比较稳定的考察依据。2 0 0 0 年 o l i v e i r a b r e t t i o 】等人详细地研究了8 氧鸟嘌呤在玻碳电极上的可逆电化学过程。 2 0 0 4 年f e r a p o n t o v a 1 1 】在金电极上对鸟嘌呤和8 一氧鸟嘌呤的电化学氧化进行了对 比研究，提出了鸟嘌呤氧化的两步4 e 氧化反应过程以及8 氧鸟嘌呤的l e 准可逆 氧化还原反应。 早在1 9 6 8 年d r y h u r s t 和e l v i n g 1 2 】就研究了腺嘌呤在热解石墨上的氧化机理， 提出了腺嘌呤的氧化过程共有6 e 参与，产生不稳定的二正碳离子中间体。 d i c u l e s e u 1 3 】等人运用循环伏安法，示差脉冲伏安法和方波伏安法研究了腺嘌呤氧 化产物2 ，8 二羟基腺嘌呤在玻碳电极上的准可逆氧化还原，除氧的条件下，2 ，8 二羟基腺嘌呤在电极上发生可逆的氧化还原反应。 鸟嘌呤和腺嘌呤构成核酸碱基的嘌呤组分，在双链d n a 中占有5 0 的比例 且能在较低电位下发生电化学氧化，随着化学修饰电极方法学的发展，涌现了诸 多用各种修饰电极同时测定鸟嘌呤和腺嘌呤的电化学研究。z e n 【m l 等人在聚氯化 钌n a i l o n 修饰玻碳电极上对变性d n a ，r n a 和合成寡核苷酸中的鸟嘌呤和腺嘌 离子液体修饰碳糊电极对碱基及其衍生物的电化学测定 呤进行了同时测定研究，检测限达到5 9 1 0 母m o l l 和2 0 x l o m o l l 。王怀生1 1 5 】 等人在活化处理的玻碳电极上采用恒电位吸附溶出伏安法测定了酸变性d n a 中 的鸟嘌呤和腺嘌呤的含量。王宗花【l6 】等人用b 环糊精包埋碳纳米管涂布在热解石 墨电极上，用该修饰电极研究了鸟嘌呤和腺嘌呤在这种复合电极界面微环境中的 电催化氧化机理，提出了一种能有效降低嘌呤碱基氧化电位的电化学测定方法。 刘红英【1 7 】等人先把多壁碳纳米管和金纳米粒子沉积在玻碳电极上，之后电聚合一 层聚硫堇膜，研究了这种聚硫堇包埋的纳米复合膜修饰电极对鸟嘌呤和腺嘌呤的 电催化氧化，检测限能达到1 1 0 。8m o l l 和8 1 0 一m o l l 。 核苷以及核苷酸中的核糖和磷酸基团是非电活性的，只在碱基基团上发 生氧化还原反应，近几年碱基类物质的电化学氧化研究逐渐关注于基团增大 的核苷及其核苷酸的研究，由于测定对象空间结构增大，氧化位点不容易曝 露出来，与碱基相比核营和核苷酸表现出氧化电位增高，电流信号降低，在 电极上的吸附性能减弱等电化学现象。g o y a l 课题组在碱基及其系列衍生物电 化学氧化研究方面的工作较为突出，主要以玻碳电极、热解石墨电极以及氧化铟 锡电极为基体电极，修饰纳米金，碳纳米管，富勒烯c 6 0 l l8 l 等纳米材料，对鸟苷， 腺苷，次黄苷【1 9 1 ，2 ，脱氧腺苷【2 0 1 ，8 一羟基鸟剖2 ，鸟苷单磷酸 2 2 7 ，腺苷单磷酸1 ， 鸟苷三磷酸【2 4 2 5 1 ，腺苷三磷酸【2 6 】等多种物质进行了单独和同时测定的电化学研 究。 1 9 9 7 年o l i v e i r a - b r e t t 2 7 l 首次提出胞嘧啶和胸腺嘧啶在玻碳电极上产生氧化 峰，在此之前嘧啶碱基的电化学研究大多集中在汞电极上的还原反应，人们