氨基酸在生命體中具有不可或缺的作用,因此研發簡單快速的氨基酸測定方法具有極為重要的現實意義。目前,氨基酸分析一般是通過毛細管電泳或液相色譜連接光學儀器進行檢測,但由于多數氨基酸沒有紫外吸收和熒光,所以檢測前需要對氨基酸進行衍生化[1].這就導致檢測步驟較為繁瑣,并使得測定結果準確度欠佳。然而,多數氨基酸具有電化學活性,所以無需衍生化反應[2],就能夠進行電化學直接分析,這也成為電化學方法測定氨基酸的優勢所在。金、鉑等貴金屬電極檢測氨基酸已見文獻報道[3,4],但由于貴金屬電極易于鈍化變質而導致測定結果不夠理想。實際工作中,被分析物及其氧化還原產物在電極上會發生不可逆的吸附行為,從而給樣品分析帶來一些困難。因此,用簡單的修飾電極測定氨基酸仍然是一個具有挑戰性的課題。
酪氨酸是人體內合成蛋白質所必需的氨基酸之一,對于人體的生長發育起著極為重要的作用。如果人體內酪氨酸含量失衡,就會引起一系列疾病。因此,研究一種準確、快速而又靈敏地測定酪氨酸含量的方法在臨床醫學上有著重要的意義。
酪氨酸在裸電極上的電化學行為存在氧化過電位高、電子轉移緩慢、干擾大等缺點,所以,適當的電極修飾成為測定的關鍵。已有用玻碳( GC) 修飾電極測定酪氨酸的含量的文獻報道[5 ~7].
本文基于加入酪氨酸后銀納米粒子 ( AgNPs) 的電催化活性明顯降低,構建了 Ag NPs 修飾的銀電極,進而建立了一種線性范圍寬、靈敏高的直接測定酪氨酸含量的電化學方法,實現了氨基酸注射液中酪氨酸含量的快速準確測定。
1 實驗部分
1. 1 試劑和儀器
AgNO3( AR,上海試劑一廠) ,NaBH4( AR) 和酪氨酸( BR) 購自國藥集團化學試劑有限公司,氨基酸注射液( 18AA) ,其他試劑均為市售分析純試劑,所用水均為二次蒸餾水。
電化學測量用上海辰華儀器公司生產的三電極體系構成的 CHI660C 電化學工作站進行,其中,裸銀電極、Ag NPs 修飾的銀電極為工作電極,Pt 絲為對電極,飽和甘汞電極( SCE) 為參比電極。
紫外光譜掃描通過雙光束紫外可見分光光度計( TU-1901,北京普析通用儀器有限責任公司) 進行。實驗過程中采用酸度計( pHS-3F,上海雷磁)控制溶液酸度。
1. 2 Ag NPs 的合成
據文獻[8]的方法合成。在強磁力攪拌下,將 10mL 1. 0 × 10- 3mol / L 的 AgNO3溶液加入置于冰水浴中冷卻的 NaBH4( 30mL 1. 5 × 10- 3mol /L) 溶液中。加完繼續攪拌 30min,得到透明黃色的銀納米溶膠。該納米膠體在 4℃下可以穩定存放約 3 個月。
1. 3 膠體 Ag NPs 修飾的 Ag 電極
將 Ag 電極用金相砂紙拋光,再用直徑為0. 3μm 和 0. 05μm 的氧化鋁粉拋光成鏡面,然后,依次用 0. 1mol/L 的 NaOH 溶液、丙酮和二次水超聲清洗,再將其置于 pH = 5. 5 的 HAc-NaAc 緩沖溶液中進行循環伏安( CV) 掃描,電位范圍為- 300 ~ 100mV,掃描速度為 100mV / s,直至基線平穩。然后,將膠體 Ag NPs 蘸涂到該預處理好的Ag 電極上,在室溫下晾干即得到 Ag NPs 修飾的Ag 電極( 記作 NanoAg) .
1. 4 電化學測量
用 pH =5. 5 的 HAc-NaAc 緩沖溶液作支持電解質,將酪氨酸溶液加入該緩沖溶液中,進行 CV掃描研究其電化學行為。然后用差分脈沖伏安法( DPV) 測 定 酪 氨 酸 標 準 溶 液,電 位 范 圍 為- 100 ~ 300mV,階 躍 電 位 為 4mV,脈 沖 幅 度 為50mV,脈沖寬度為 0. 05s,脈沖期為 0. 2s.記錄一系列酪氨酸標準溶液的峰電流,并繪制工作曲線。
1. 5 樣品測定
將 0. 50mL 氨基酸注射液加入 50mL 容量瓶中,用 pH =5. 5 的 HAc-NaAc 緩沖溶液定容。以NanoAg 為工作電極,DPV 法測定稀釋氨基酸注射液中酪氨酸的含量,DPV 參數設置同 1. 4.采用標準加入法測定該方法的回收率,分別取 1. 00mL和 1. 50mL 注射液稀釋 100 倍進行測定,計算回收率。
2 結果與討論
2. 1 膠體 Ag NPs 的紫外-可見吸收光譜
將 Ag 納米溶膠用二次水稀釋 25 倍,測其紫外-可見光譜。由圖1 可見,膠體銀在400nm 處有吸收峰,這與文獻[9]報道的結果基本一致,且該峰峰形較窄,說明粒子均勻分布無聚集?!?】
2. 2 酪氨酸在銀電極上的電化學行為
圖 2 中曲線 1 和 3 為 Ag NPs 修飾銀電極NanoAg 和 Ag 電 極 在 0. 2mol / L pH 為 5. 5 的HAc-NaAc 溶液中的 CV 圖。Ag 電極沒有明顯的峰出現,而 NanoAg 在 230/65mV 處有一對明顯的氧化還原峰。這表明 NanoAg 與普通銀電極具有不同的電化學行為。圖中曲線 2 和 4 為加入酪氨酸后 HAc-NaAc 溶液在 NanoAg 和 Ag 電極的 CV圖,從這兩條曲線可以看出,酪氨酸的加入不能引起 Ag 電極電流的增加,而導致了 NanoAg 電流的減小,NanoAg 上電流的減小說明酪氨酸抑制了納米銀的還原。