李文兵,汪嬌,王樂強(qiáng)
(安徽國星生物化學(xué)有限公司,安徽省雜環(huán)化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽馬鞍山243100)
多巴胺是最重要的兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)之一,在人體的體細(xì)胞功能中起著重要作用,其直接影響著人類的學(xué)習(xí)和記憶[1]。人體多巴胺異常會導(dǎo)致各種疾病,如神經(jīng)厭食癥、帕金森病和精神分裂癥、高血壓以及心力衰竭[2-3]。到目前為止,已經(jīng)有多種方法用于檢測多巴胺,包括常見的氣相和液相色譜法[4-5]、熒光法[6]、化學(xué)發(fā)光分析和電化學(xué)分析[7-8]。這些方法被廣泛用于測定,其中大部分需要昂貴的設(shè)備或繁瑣的提取程序。因此,研究一種低成本、簡單、靈敏的檢測方法十分必要。
量子點(diǎn)作為一種無機(jī)熒光粒子,具有良好的光學(xué)性質(zhì),并常用于化學(xué)發(fā)光、生物免疫系統(tǒng)檢測。如今,高產(chǎn)率的量子點(diǎn)被成功合成,如 CdTe QDs、CdSe QDs、C QDs,并應(yīng)用于化學(xué)發(fā)光。
本文研究了流動注射化學(xué)發(fā)光方法對多巴胺的靈敏檢測。我們發(fā)現(xiàn),在共氧化劑H2O2存在的條件下,CdTe QDs可以產(chǎn)生很強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光信號,多巴胺對該信號具有抑制作用?;诖?,通過CdTe/NaOH-H2O2化學(xué)發(fā)光體系實(shí)現(xiàn)對多巴胺的靈敏檢測。
MPI-B型多參數(shù)化學(xué)發(fā)光分析測試系統(tǒng)(中國,西安瑞邁);LS-45/55型熒光分光光度計(jì)(美國,鉑金愛默爾);TU-1901型紫外-可見光分光光度計(jì)(中國,北京普析);DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(中國,山東齊魯電子科技)。
NaTeO3、多巴胺(DA)均購于 Aladdin化學(xué)試劑公司;巰基丙酸(MPA)購于 Sigma試劑公司;CdCl2·2.5 H2O、NaBH4、K3Fe(CN)6、H2O2、KMnO4、Ce(SO4)2、KIO3、K2CO3、KHCO3、Na2PO4、NaOH、BaCl2均購于上海國藥化學(xué)試劑公司;多巴胺鹽酸鹽注射液購于上海禾豐制藥公司。實(shí)驗(yàn)所有試劑均為分析純,使用前均未進(jìn)一步純化。實(shí)驗(yàn)用水為高純水。
CdTe QDs的制備:CdTe QDs的制備參照Murray等報道的文獻(xiàn)。簡單地說,依次向150mL三口燒瓶中加入120mL 高純水、0.1372mg CdCl2·2.5H2O、88.74μL MPA,氮?dú)夥諊麓帕嚢?0min。用0.5MNaOH調(diào)節(jié)pH至11.9;再依次加入120mg NaBH4和13.4mg NaTeO3并升溫至100℃,冷凝回流2h。冷卻至室溫,提純后保存于4℃下。
2.1.1 共氧化劑的選擇
眾所周知,在化學(xué)發(fā)光反應(yīng)中,氧化劑是一個非常重要的因素。本實(shí)驗(yàn)考查了 KMnO4、K3Fe(CN)6、KIO3、Ce(SO4)2和H2O2五種氧化劑對CdTeQDs化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:H2O2量子點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他四種氧化劑。
2.1.2 H2O2的濃度選擇
實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)H2O2濃度對體系的發(fā)光強(qiáng)度影響很大。如圖1(A)所示,H2O2的濃度在 0~0.5mol·L-1范圍內(nèi),體系的發(fā)光強(qiáng)度隨著濃度的加大而增強(qiáng),當(dāng)繼續(xù)增加H2O2的濃度時,體系的發(fā)光強(qiáng)度呈現(xiàn)平緩的趨勢,故本工作選擇0.5mol·L-1的H2O2進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
圖1 (A)H2O2的濃度對體系CL的影響 (B)NaOH的濃度對體系CL的影響Fig.1 Effects of different parameters on CL signals.(A)CdTe QDs concentration(B)NaOH
2.1.3 NaOH濃度的選擇
本實(shí)驗(yàn)沒有考查酸性介質(zhì),是因?yàn)樵谒嵝越橘|(zhì)中會生成有毒的HTe。故選擇NaOH作為介質(zhì),并考查了其濃度變化對體系發(fā)光強(qiáng)度的影響。如圖1(B)所示,NaOH濃度在0.5~0.75mol·L-1時化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度最強(qiáng),隨著NaOH濃度的繼續(xù)增加,化學(xué)發(fā)光呈現(xiàn)減弱趨勢,故本實(shí)驗(yàn)選擇0.5mol·L-1的NaOH作為本體系的介質(zhì)濃度。
2.1.4 CdTe量子點(diǎn)濃度的選擇
通過將合成的CdTe量子點(diǎn)母液稀釋2倍、4倍、10倍、20倍、40倍、100倍來研究CdTe量子點(diǎn)濃度對體系化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響。結(jié)果證明:隨著CdTe量子點(diǎn)濃度的降低,化學(xué)發(fā)光信號也隨之減弱。
2.1.5 進(jìn)樣順序的選擇
通過考查CdTe量子點(diǎn)、H2O2、NaOH混合順序的先后來研究進(jìn)樣順序?qū)瘜W(xué)發(fā)光體系的影響。結(jié)果證明:CdTe量子點(diǎn)先與NaOH混合后再與H2O2混合會產(chǎn)生很強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光信號,故選擇CdTe量子點(diǎn)/NaOHH2O2化學(xué)發(fā)光體系。
在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下,在 5.0×10-5~1.0×10-3mol·L-1范圍內(nèi),多巴胺對體系的化學(xué)發(fā)光信號具有明顯的抑制作用,且化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度與多巴胺濃度呈良好的線性關(guān)系。線性關(guān)系方程為:ΔI=-7082.4-3017.2 logC(DA),相關(guān)系數(shù)R為0.9872。
圖2 DA濃度在5×10-5~1×10-3mol·L-1范圍內(nèi)時對體系CL的影響Fig.2 Relationships between CL intensities and ascorbic acid concentrations in the range of 5×10-5mol·L-1~1×10-3mol·L-1
本文建立了CdTe-H2O2-NaOH流動注射化學(xué)發(fā)光體系,實(shí)現(xiàn)了對多巴胺的靈敏檢測。多巴胺濃度在5×10-5~1×10-3mol·L-1范圍內(nèi)對 CdTe/NaOH-H2O2體系的發(fā)光具有顯著的抑制作用,且呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。該方法不僅提供了一種簡單檢測DA的方法,更是豐富了對傳統(tǒng)發(fā)光試劑的研究。
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