一種檢測細胞內嘌呤堿基的碳納米角/離子液體復合修飾電極的制備方法，它涉及一種檢測細胞內嘌呤堿基的復合修飾電極的制備方法。本發明專利技術的目的是為了解決目前的電極雖然檢測嘌呤標準品效果較好，對細胞質樣品的檢測卻并不理想，檢測限高，并且需要樣品量大的技術問題。本發明專利技術方法：一、酸化碳納米角；二、制備復合電極。本發明專利技術所制備的電極對于MCF-7細胞具有非常高的靈敏度，最低可檢測到6×103cell/mL的細胞量。本發明專利技術應用于細胞中嘌呤成分的電化學檢測。
【技術實現步驟摘要】
一種檢測細胞內嘌呤堿基的碳納米角/離子液體復合修飾 電極的制備方法
本專利技術涉及一種檢測細胞內嘌呤堿基的復合修飾電極的制備方法。
技術介紹
單壁碳納米角（SWNHs)的直徑為2?5nm，長度為40?50nm，其形態類似于截短 后的單壁碳納米管，但其一端具有獨特的錐形結構。單壁碳納米角由于管間具有巨大的范 德華力，易自聚集在一起，形成一級聚集。碳納米角就是由上千根單壁碳納米角聚集而成的 80?100nm左右的大麗花狀聚集體。單壁碳納米角大的比表面積和多孔性使得其對有機 物有很好的親和性，同時使其成為潛在的儲氫和甲烷的材料并被用于藥物輸送系統。較好 的溶解性是碳納米角在生命科學領域應用的前提條件。最近的一些研究證實功能化的單壁 碳納米角可以提高其在有機溶劑及水中的溶解性。由于單壁碳納米角是由碳納米管在結構 上聚合得到的，可以相信它能在與碳納米管類似的領域得到應用。與單壁碳納米管（SWNTs) 相似，用電活性物質化學衍生單壁碳納米角可以獲得有利于電子傳遞和光電應用等系統。 拉曼色譜顯示單壁碳納米角比單壁碳納米管有更多的缺陷。對單壁碳納米角而言，無序誘 導的D能帶和石墨型的G能帶在強度上相似。在碳納米管的反應中，氨基基團可以連接到 其末端。單壁碳納米角可以發生類似的反應，甚至有更高的活性。而缺陷的存在也有利于 發生氧化反應，生成梭基，使得后繼的反應很容易進行。 嘌呤核苷酸在細胞的代謝過程中會產生不同的嘌呤堿基，例如鳥嘌呤、腺嘌呤、黃 嘌呤及次黃嘌呤等。正常細胞的代謝過程中嘌呤水平是穩定的，但是當細胞出現異常代謝 時就會出現嘌呤水平的異常變化。因此，通過監測細胞的嘌呤水平可以反映細胞的生理狀 態，進而用于藥物的活性篩選。目前，細胞內嘌呤的檢測方法主要有氣相色譜法、高效液相 色譜法、毛細管電泳法和離子對色譜法等，然而，大多數方法存在樣品前處理繁瑣和分析時 間過長等缺點，因而很難反映嘌呤的真實變化。電化學分析作為一種簡單、方便、快速、廉 價的分析方法，將大大縮短嘌呤的檢測時間和降低檢測成本。自從鞠煶先等提出完整細胞 的伏安信號來源于細胞內鳥嘌呤快速通過細胞膜后在電極表面發生的氧化反應。武冬梅 教授課題組進一步研究了細胞的電化學響應機理，發現完整細胞的電化學信號（0.7V)來 源于細胞外分泌物中鳥嘌呤和黃嘌呤的氧化反應，并且黃嘌呤的信號占主要地位（Anal. Biochem.，2009, 394, 229 和 Talanta，2009, 78,602)，并于 2012 年，檢測到了細胞的兩個電 化學信號（〇. 7V和1. IV)，發現其分別歸屬于鳥嘌呤/黃嘌呤和次黃嘌呤/腺嘌呤的氧化反 應（Analyst，2012,137, 3230)，發現采用雙信號法，以嘌呤為生物標記物評價細胞的生理狀 態，并以此建立了抗癌藥物和雌激素活性的電化學方法。然而，由于電極的敏感性限制，對 細胞電信號的檢測還不夠靈敏。碳納米材料作為一種新興的材料，引起了人們的廣泛的興 趣。將碳納米材料引入生物傳感器中，大大提高了生物傳感器的靈敏度和重現性，與碳納米 材料結合的生物傳感器已成為新一代電化學生物傳感器的研究熱點。與其它碳納米材料相 t匕，單壁碳納米角具有更加高度的多孔性、更大的比表面積以及具有大量的含氧基團暴露 在尖端的優點，使其成為更優的嘌呤檢測電化學傳感器制備材料。 雖然納米材料的出現推動了電化學傳感器的發展，納米修飾電極的構建，提高了 電極的敏感性，大幅度降低了電化學系統對細胞的檢測下限。尤其是人們通過各種材料構 建了石墨烯、碳納米管/離子液體等修飾電極，檢測細胞中的嘌呤含量，但是這些電極雖然 檢測嘌呤標準品效果較好，對細胞質樣品的檢測卻并不理想，檢測限高，并且需要樣品量 大。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決目前的電極雖然檢測嘌呤標準品效果較好，對細胞質樣 品的檢測卻并不理想，檢測限高，并且需要樣品量大的技術問題，而提供一種檢測細胞內嘌 呤堿基的碳納米角/離子液體復合修飾電極的制備方法。 -種檢測細胞內嘌呤堿基的碳納米角/離子液體復合修飾電極的制備方法，具體 是按以下步驟進行： -、酸化碳納米角：將碳納米角與濃硝酸均勻混合，在溫度為110°C?130°C的條 件下回流3h?4h，得到酸化的碳納米角；步驟一所述的碳納米角的質量與濃硝酸的體積比 為 lmg:(3mL ?5mL)； 二、制備復合電極：將步驟一得到的酸化的碳納米角與離子液體混合均勻，得到 復合液體，在拋光后的玻碳電極上用刮涂法均勻涂一層復合液體，得到檢測細胞內嘌呤堿 基的碳納米角/離子液體復合修飾電極；步驟二所述的離子液體為1-乙基-3-甲基咪唑 鎗六氟磷酸鹽、1- 丁基-3-甲基咪唑鎗六氟磷酸鹽、1-己基-3-甲基咪唑鎗六氟磷酸鹽、 1-辛基-3-甲基咪唑鎗六氟磷酸鹽，0-苯并三氮唑-N，Ν，Ν'，Ν' -四甲基脲鎗六氟磷酸鹽、 〇_ (1Η-6-氯苯并二氮唑-1-基）-1，1，3, 3-四甲基脈鐵六氟憐酸鹽、1-(氯-1-批咯燒基亞 甲基）吡咯烷鎗六氟磷酸鹽中的一種或幾種的混合物；步驟二所述的酸化的碳納米角的質 量與尚子液體的體積比為lmg: (2. 5 μ L?10 μ L)。 本專利技術的優點： 利用本專利技術制備的檢測細胞內嘌呤堿基的碳納米角/離子液體復合修飾電極檢 測混合嘌呤標準品溶液，在電化學檢測過程中可以觀測到兩個明顯的氧化峰，其中在0. 7V 左右出現的是鳥嘌呤和黃嘌呤的混合信號峰，而在1. IV出現的則為次黃嘌呤和腺嘌呤的 氧化信號；鳥嘌呤和黃嘌呤的檢測限可以達到2Xl(T7m〇l/L，次黃嘌呤和腺嘌呤的檢測限 5Xl(T 7m〇l/L ;本專利技術所制備的電極對于MCF-7細胞具有非常高的靈敏度，可檢測到細胞的 三個信號峰，即〇. 4V左右的尿酸峰，0. 7V左右的鳥嘌呤和黃嘌呤信號峰，以及1. IV左右的 次黃嘌呤和腺嘌呤信號峰，最低可檢測到6X103cell/mL的細胞量。 【附圖說明】 圖1是電化學圖，曲線1是試驗二中的檢測細胞內嘌呤堿基的碳納米角/離子液 體復合修飾電極在pbs緩沖溶液中的電化學曲線，曲線2是試驗三中用拋光后的玻碳電極 作為工作電極在MCF-7細胞裂解液中所得的電化學曲線，曲線3是試驗三中檢測細胞內嘌 呤堿基的碳納米角/離子液體復合修飾電極作為工作電極在MCF-7細胞裂解液中所得的電 化學曲線；信號a是尿酸的氧化峰，信號b是鳥嘌呤和黃嘌呤的混合氧化信號峰，信號c是 次黃嘌呤和腺嘌呤的混合氧化信號峰。 【具體實施方式】 【具體實施方式】 一：本實施方式中一種檢測細胞內嘌呤堿基的碳納米角/離子液體 復合修飾電極的制備方法是按以下步驟進行： 一、酸化碳納米角：將碳納米角與濃硝酸均勻混合，在溫度為110°c?130°C的條 件下回流3h?4h，得到酸化的碳納米角；步驟一所述的碳納米角的質量與濃硝酸的體積比 為 lmg:(3mL ?5mL)； 二、制備復合電極：將步驟一得到的酸化的碳納米角與離子液體混合均勻，得到復 合液體，在拋光后的玻碳電極上用刮涂法均勻涂一薄層復合液體，得到檢測細胞內嘌呤堿 基的碳納米角/離子液體復合修飾電極；步驟二所述的離子液體本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種檢測細胞內嘌呤堿基的碳納米角/離子液體復合修飾電極的制備方法，其特征在于檢測細胞內嘌呤堿基的碳納米角/離子液體復合修飾電極的制備方法是按以下步驟進行：一、酸化碳納米角：將碳納米角與濃硝酸均勻混合，在溫度為110℃～130℃的條件下回流3h～4h，得到酸化的碳納米角；步驟一所述的碳納米角的質量與濃硝酸的體積比為1mg:(3mL～5mL)；二、制備復合電極：將步驟一得到的酸化的碳納米角與離子液體混合均勻，得到復合液體，在拋光后的玻碳電極上用刮涂法均勻涂一層復合液體，得到檢測細胞內嘌呤堿基的碳納米角/離子液體復合修飾電極；步驟二所述的離子液體為1?乙基?3?甲基咪唑鎓六氟磷酸鹽、1?丁基?3?甲基咪唑鎓六氟磷酸鹽、1?己基?3?甲基咪唑鎓六氟磷酸鹽、1?辛基?3?甲基咪唑鎓六氟磷酸鹽、O?苯并三氮唑?N,N,N',N'?四甲基脲鎓六氟磷酸鹽、O?(1H?6?氯苯并三氮唑?1?基)?1,1,3,3?四甲基脲鎓六氟磷酸鹽、1?(氯?1?吡咯烷基亞甲基)吡咯烷鎓六氟磷酸鹽中的一種或幾種的混合物；步驟二所述的酸化的碳納米角的質量與離子液體的體積比為1mg:(2.5μL～10μL)。
【技術特征摘要】
1. 一種檢測細胞內嘌呤堿基的碳納米角/離子液體復合修飾電極的制備方法，其特征 在于檢測細胞內嘌呤堿基的碳納米角/離子液體復合修飾電極的制備方法是按以下步驟 進行： 一、 酸化碳納米角：將碳納米角與濃硝酸均勻混合，在溫度為110°c?130°C的條件下 回流3h?4h，得到酸化的碳納米角；步驟一所述的碳納米角的質量與濃硝酸的體積比為 lmg:(3mL ?5mL)； 二、 制備復合電極：將步驟一得到的酸化的碳納米角與離子液體混合均勻，得到復合 液體，在拋光后的玻碳電極上用刮涂法均勻涂一層復合液體，得到檢測細胞內嘌呤堿基的 碳納米角/離子液體復合修飾電極；步驟二所述的離子液體為1-乙基-3-甲基咪唑鎗 六氟磷酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑鎗六氟磷酸鹽、1-己基-3-甲基咪唑鎗六氟磷酸鹽、 1-辛基-3-甲基咪唑鎗六氟磷酸鹽、0-苯并三氮唑-N，Ν，Ν'，Ν' -四甲基脲鎗六氟磷酸鹽、 〇_ (1Η-6-氯苯并二氮唑-1-基）-1，1，3, 3-四甲基脈鐵六氟憐酸鹽、1-(氯-1-批咯燒基亞 甲基）吡咯烷鎗六氟磷酸鹽中的一種或幾種的混合物；步驟二所述的酸化的碳納米角的質 量與尚子液體...
【專利技術屬性】
技術研發人員：武冬梅，邱洪斌，張曉麗，李秀玲，崔繼文，宋佳，肖伍英，
申請(專利權)人：佳木斯大學，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23
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