發(fā)布時間：2020-08-25 05:07

【摘要】：谷胱甘肽(GSH)是一類在人體大量生命活動中不可或缺的功能分子,它在控制蛋白質的生物活性以及人體的新陳代謝方面起到關鍵作用,同時,GSH在血清中的濃度水平可以作為如帕金森、糖尿病等疾病的生理指標。因此,在血清樣本中實現(xiàn)GSH的高效、快速、精確測定,對某些重大疾病的早期篩查具有重要臨床意義。因為電化學檢測方法具有成本低、靈敏度高、時間短、易微型化等優(yōu)點,所以本文采用該方法對GSH進行檢測,并通過多壁碳納米管-還原氧化石墨烯納米帶核殼結構納米材料(MWCNT@rGONR)、多孔氧化鎳納米片(NiO NS)修飾電極以提升體系對GSH的檢測效果。同時,為了探究生物類分子材料在GSH熒光檢測中的應用,構建了5,10,15,20-四甲基丙烯酰氧苯基卟啉(TMaBPP)-Hg~(2+)體系對GSH及其硫醇類似物進行了熒光檢測。本論文主要研究工作如下:(1)采用溶液剝離法成功制備了MWCNT@rGONR核殼結構納米復合材料,并將該納米材料修飾到玻碳電極(GCE)表面,用于GSH的電化學檢測。本研究利用SEM、TEM、FTIR等表征方法對制備的材料進行形貌和結構表征,并通過循環(huán)伏安法(CV)、電化學交流阻抗法(EIS)和計時電流法(i-t)等電化學分析方法對所構建傳感器的電化學行為進行研究。結果表明,在優(yōu)化條件下,該GSH傳感器具有良好的電催化性能,優(yōu)異的電導率和高效的電子傳遞效率,獲得了較寬的線性范圍(0.05~266.3μM和266.3~766.3μM),以及較低的檢測限(39 nM,S/N=3)。此外,該傳感器還具備良好的選擇性、重現(xiàn)性以及較好的穩(wěn)定性。最后,通過加標測定封閉正常人血清樣本中GSH含量來驗證該傳感器的實用性和準確性。所有結果均顯示所制備的MWCNT@rGONR核殼結構納米材料為電化學檢測GSH提供了優(yōu)異的傳感平臺;(2)采用水熱反應以及高溫煅燒的方法制備了NiO NS,成功構建了一種基于該多孔納米材料的GSH高靈敏檢測電化學傳感器。本研究利用SEM、TEM、EDX、XRD、XPS等表征方法對NiO NS進行形貌和結構表征,并采用CV、EIS和i-t等電化學分析方法對該傳感器的電化學行為進行研究。結果表明,多孔片狀結構增加了NiO NS的表面活性位點,使得該傳感器具有較快的響應速度、優(yōu)異的電催化性能。在優(yōu)化條件下,所構建的傳感器通過i-t對GSH的檢測得到了寬泛的線性范圍(0.005~3166.655μM)、低檢測限(2.34 nM,S/N=3),以及較好的選擇性、重現(xiàn)性、穩(wěn)定性,實現(xiàn)了在血清樣本中的加標測定。所有結果均顯示NiO NS在電化學檢測GSH中展現(xiàn)出了較大的研究價值,為該納米材料進一步的研究應用提供了參考依據(jù);(3)設計并合成了一種TMaBPP卟啉衍生物分子,建立了TMaBPP-Hg~(2+)體系且成功用于GSH及其硫醇類似物的熒光檢測研究。本研究使用了~1H-NMR、FTIR、FS、UV-vis等對TMaBPP進行分子結構表征,并采用熒光光譜法考察了TMaBPP-Hg~(2+)體系對GSH及其硫醇類似物的檢測效果。結果表明,該熒光傳感器的檢測速度快(瞬時反應1s),實現(xiàn)了對GSH、Cys和Hcy分別從0.005~0.1μM和2.5~1000μM,0.01~2.5μM和2.5~750μM,0.1~5μM和5~1000μM的動態(tài)范圍檢測,檢測限低(GSH、Cys和Hcy檢測限分別是0.5 pM,11.57 pM和50.64 pM(S/N=3)),且選擇性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性均較好。最后,通過在封閉正常人血清樣本中加標回收測定GSH及其硫醇類似物的含量驗證了該體系的實用性和準確性。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.1;TP212
【圖文】：

1 緒 論1 緒 論 的簡介肽（GSH）是一類在人體大量生命活動中不可或缺的功能活性以及人體新陳代謝方面起關鍵作用，如：維持細胞穩(wěn)異生素和抗氧化[1]，基因表達，DNA 合成，蛋白質合成，SH 在生理活動中的性質及其氧化應激響應為研究者將其作指標提供了可能，利用對 GSH 的檢測可以間接監(jiān)測某些疾 GSH 進行定量檢測在疾病的早期診斷與預防中具有重要意 的結構與性質

同時也是檢測GSH 的最早方法之一。此法靈敏度高，反應條件溫和且檢測便捷，反應過程如圖1.2 所示：GSH[15]被 5,5'-二硫代雙（2-硝基苯甲酸）（DTNB）氧化生成 GSSH 和穩(wěn)定的 2-硝基-5-硫代苯甲酸（TNB），GSSH 還原酶通過與 GSSH 及 NADPH（還原型輔酶Ⅱ）反應生成 GSH，從而達到保持 GSH 總量不變的目的。在這種情況下，DTNB 氧化 GSH 生成 TNB 的速率與總 GSH 成正比。TNB 在 412 nm 波長處有最大吸光度，采用分光光度計法對總谷胱甘肽含量進行測定，從而達到檢測的目的。

和紫外-可見分光光度計聯(lián)用傳感器（CE-UV-vis）對 GSH 的最低檢測限為 2.35×10-6mol L-1，實現(xiàn)了人體血漿以及實驗小鼠細胞中的 GSH 含量測定。He 等[27]采用電泳與電噴霧質譜法聯(lián)用（ESI-MS）實現(xiàn)了人體尿液中 GSH 含量的測定，檢測限為 0.08 g L-1。多種類型的電泳法已經(jīng)得到蓬勃發(fā)展，為復雜樣本的分離檢測提供了平臺，但是這種方法對檢測器要求較高，且設備儀器昂貴復雜。1.2.4 熒光光譜法熒光光譜法對目標物含量進行測定的原理主要是依靠待測物濃度和相關物質的熒光強度間存在某種對應關系，具有所需樣本量少、選擇性強、靈敏度高等優(yōu)點[28]，在化學、生物、醫(yī)學和環(huán)境科學等諸多領域得到了廣泛的應用[29]。Cao 及其團隊[30]運用熒光共振能量轉移（FRET）原理，設計并合成了一種用于生物硫醇檢測的基于四（4-羥基苯基）卟啉香豆素的比率熒光探針（Ratio-HPSSC）。從圖 1.3 可以看出，在探針分子中，卟啉是吸電子基團，香豆素基團為供電子基團，以二硫鍵連接。該靈敏性比率熒光探針對 Cys 的檢測范圍是 1~600 μM，非常適用于活體細胞中生物硫醇的熒光成像檢測。

【參考文獻】

相關期刊論文 前7條

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相關博士學位論文 前2條

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本文編號：2803303