[發明專利]一種基于納米金/石墨烯納米復合物的快速檢測半胱氨酸的方法

無效

• 申請號: 201310069040.7
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103149257A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 趙紅;張陽;張曉芳;何裕建;李向軍;袁倬斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種生理物質的檢測方法，具體是指采用一種納米金/石墨烯納米復合材料的修飾電極的方法，用于檢測溶液中半胱氨酸的含量。

背景技術

半胱氨酸(Cys)是一種天然的含巰基的氨基酸，存在于許多蛋白質、谷胱甘肽中。它在食品加工中具有許多用途，主要用于焙烤制品，作為面團改良劑的必需成分。半胱氨酸的巰基(-SH)的是許多蛋白質和酶生物活性的關鍵基團。在體液中，半胱氨酸具有非常重要的生物活性和藥理作用。半胱氨酸或同型半胱氨酸(Hcy)水平異常與許多疾病有關，如發育減緩，老年癡呆癥和心血管疾病等。心血管疾病普遍認為與半胱氨酸含量過高有關。因此，需要制定有效的方法來檢測半胱氨酸的含量，對生理學術研究及臨床應用都有重要的意義。

目前對于半胱氨酸的檢測主要有高效液相色譜法，氣相色譜-質譜法，電化學方法測定和基于納米粒子的可視化方法等。但是這些方法或多或少存在一些不足，比如，儀器昂貴，操作繁瑣，需要的時間長等，使其在實際應用中受到限制，因此，很有必要建立一種更加簡便，快速的方法。電分析方法是一種靈敏度高，簡單，成本低的檢測方法，但是由于不能有效的區分抗壞血酸(AA)、尿酸(UA)等對半胱氨酸的干擾，我們需要尋找一種可有效識別半胱氨酸的高靈敏的電極修飾材料。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于將石墨烯納米技術引入半胱氨酸的檢測應用中，提供一種基于石墨烯納米復合物的快速檢測半胱氨酸的方法，該方法具有簡單，快速，靈敏的優點。

為實現上述目的，本發明所提出的半胱氨酸快速檢測方法，采用電化學修飾電極，實現半胱氨酸的間接檢測。其特征在于：

1.在還原氧化石墨烯時，所采用的還原劑為多巴胺分子，溶劑為20mM，pH＝8.5的Tris-Cl緩沖溶液。然后直接加入氯化金溶液，原位生成納米金顆粒，得到納米金/石墨烯復合材料。

2.石墨烯納米復合物修飾電極后，于10mM，pH＝9.0的磷酸緩沖液中50℃下與半胱氨酸作用半小時。半胱氨酸的巰基可以與納米金通過金硫鍵作用，還可以與石墨烯表面的多巴胺通過邁克爾加成反應發生作用。

3.半胱氨酸作用后可以改變修飾電極的電化學信號，從而達到間接檢測半胱氨酸的作用。

4.這種方法對半胱氨酸具有很強的識別性，檢測靈敏度可達到1.0×10^-10M。

本發明的有益效果是：

1)在室溫下可以在石墨烯表面原位還原氯金酸生成納米金，材料制備簡便。

2)復合材料修飾電極后，半胱氨酸的巰基可以與納米金通過金硫鍵作用，還可以與石墨烯表面的多巴胺通過邁克爾加成反應發生作用，提高檢測靈敏度。

3)操作簡單，具有較好的選擇性和較高的靈敏度。

附圖說明

圖1是原位還原納米金/石墨烯合成過程及半胱氨酸檢測機理。半胱氨酸同修飾材料作用后可以改變修飾電極的電化學信號，從而達到間接檢測半胱氨酸的作用。

圖2是半胱氨酸的定量檢測。

具體實施方式

實施例1：

利用Hummer法制備氧化石墨烯。在20mM，pH＝8.5的Tris-Cl緩沖溶液中用多巴胺分子還原氧化石墨烯。然后直接加入氯化金溶液，原位生成納米金顆粒，得到納米金/石墨烯復合材料。制備過程如圖1所示。

實施例2：

用所得復合材料修飾電極后，將電極在10mM，pH＝9.0的磷酸緩沖液中50℃下與半胱氨酸作用半小時。半胱氨酸的巰基可以與納米金和石墨烯表面的多巴胺同時發生作用，如圖1。

實施例3：

由于半胱氨酸阻礙電極的導電性。在沒有半胱氨酸時，修飾電極的電化學信號會強于與半胱氨酸作用后。根據電化學信號的改變可以間接實現對半胱氨酸的檢測。相應的電化學信號及定量分析如圖2。

上面結合附圖對本發明優選的具體實施方式和實施例作了詳細的說明，但是本發明并不限于上述實施方式和實施例，在本領域技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明構思的前提下作出各種變化。