一种检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极的制备方法，它涉及一种检测细胞内嘌呤碱基的复合修饰电极的制备方法。本发明专利技术的目的是为了解决目前的电极虽然检测嘌呤标准品效果较好，对细胞质样品的检测却并不理想，检测限高，并且需要样品量大的技术问题。本发明专利技术方法：一、酸化碳纳米角；二、制备复合电极。本发明专利技术所制备的电极对于MCF-7细胞具有非常高的灵敏度，最低可检测到6×103cell/mL的细胞量。本发明专利技术应用于细胞中嘌呤成分的电化学检测。
【技术实现步骤摘要】
一种检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰 电极的制备方法
本专利技术涉及一种检测细胞内嘌呤碱基的复合修饰电极的制备方法。
技术介绍
单壁碳纳米角（SWNHs)的直径为2?5nm，长度为40?50nm，其形态类似于截短 后的单壁碳纳米管，但其一端具有独特的锥形结构。单壁碳纳米角由于管间具有巨大的范 德华力，易自聚集在一起，形成一级聚集。碳纳米角就是由上千根单壁碳纳米角聚集而成的 80?100nm左右的大丽花状聚集体。单壁碳纳米角大的比表面积和多孔性使得其对有机 物有很好的亲和性，同时使其成为潜在的储氢和甲烷的材料并被用于药物输送系统。较好 的溶解性是碳纳米角在生命科学领域应用的前提条件。最近的一些研究证实功能化的单壁 碳纳米角可以提高其在有机溶剂及水中的溶解性。由于单壁碳纳米角是由碳纳米管在结构 上聚合得到的，可以相信它能在与碳纳米管类似的领域得到应用。与单壁碳纳米管（SWNTs) 相似，用电活性物质化学衍生单壁碳纳米角可以获得有利于电子传递和光电应用等系统。 拉曼色谱显示单壁碳纳米角比单壁碳纳米管有更多的缺陷。对单壁碳纳米角而言，无序诱 导的D能带和石墨型的G能带在强度上相似。在碳纳米管的反应中，氨基基团可以连接到 其末端。单壁碳纳米角可以发生类似的反应，甚至有更高的活性。而缺陷的存在也有利于 发生氧化反应，生成梭基，使得后继的反应很容易进行。 嘌呤核苷酸在细胞的代谢过程中会产生不同的嘌呤碱基，例如鸟嘌呤、腺嘌呤、黄 嘌呤及次黄嘌呤等。正常细胞的代谢过程中嘌呤水平是稳定的，但是当细胞出现异常代谢 时就会出现嘌呤水平的异常变化。因此，通过监测细胞的嘌呤水平可以反映细胞的生理状 态，进而用于药物的活性筛选。目前，细胞内嘌呤的检测方法主要有气相色谱法、高效液相 色谱法、毛细管电泳法和离子对色谱法等，然而，大多数方法存在样品前处理繁琐和分析时 间过长等缺点，因而很难反映嘌呤的真实变化。电化学分析作为一种简单、方便、快速、廉 价的分析方法，将大大缩短嘌呤的检测时间和降低检测成本。自从鞠煶先等提出完整细胞 的伏安信号来源于细胞内鸟嘌呤快速通过细胞膜后在电极表面发生的氧化反应。武冬梅 教授课题组进一步研究了细胞的电化学响应机理，发现完整细胞的电化学信号（0.7V)来 源于细胞外分泌物中鸟嘌呤和黄嘌呤的氧化反应，并且黄嘌呤的信号占主要地位（Anal. Biochem.，2009, 394, 229 和 Talanta，2009, 78,602)，并于 2012 年，检测到了细胞的两个电 化学信号（〇. 7V和1. IV)，发现其分别归属于鸟嘌呤/黄嘌呤和次黄嘌呤/腺嘌呤的氧化反 应（Analyst，2012,137, 3230)，发现采用双信号法，以嘌呤为生物标记物评价细胞的生理状 态，并以此建立了抗癌药物和雌激素活性的电化学方法。然而，由于电极的敏感性限制，对 细胞电信号的检测还不够灵敏。碳纳米材料作为一种新兴的材料，引起了人们的广泛的兴 趣。将碳纳米材料引入生物传感器中，大大提高了生物传感器的灵敏度和重现性，与碳纳米 材料结合的生物传感器已成为新一代电化学生物传感器的研究热点。与其它碳纳米材料相 t匕，单壁碳纳米角具有更加高度的多孔性、更大的比表面积以及具有大量的含氧基团暴露 在尖端的优点，使其成为更优的嘌呤检测电化学传感器制备材料。 虽然纳米材料的出现推动了电化学传感器的发展，纳米修饰电极的构建，提高了 电极的敏感性，大幅度降低了电化学系统对细胞的检测下限。尤其是人们通过各种材料构 建了石墨烯、碳纳米管/离子液体等修饰电极，检测细胞中的嘌呤含量，但是这些电极虽然 检测嘌呤标准品效果较好，对细胞质样品的检测却并不理想，检测限高，并且需要样品量 大。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决目前的电极虽然检测嘌呤标准品效果较好，对细胞质样 品的检测却并不理想，检测限高，并且需要样品量大的技术问题，而提供一种检测细胞内嘌 呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极的制备方法。 -种检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极的制备方法，具体 是按以下步骤进行： -、酸化碳纳米角：将碳纳米角与浓硝酸均匀混合，在温度为110°C?130°C的条 件下回流3h?4h，得到酸化的碳纳米角；步骤一所述的碳纳米角的质量与浓硝酸的体积比 为 lmg:(3mL ?5mL)； 二、制备复合电极：将步骤一得到的酸化的碳纳米角与离子液体混合均匀，得到 复合液体，在抛光后的玻碳电极上用刮涂法均匀涂一层复合液体，得到检测细胞内嘌呤碱 基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极；步骤二所述的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑 鎗六氟磷酸盐、1- 丁基-3-甲基咪唑鎗六氟磷酸盐、1-己基-3-甲基咪唑鎗六氟磷酸盐、 1-辛基-3-甲基咪唑鎗六氟磷酸盐，0-苯并三氮唑-N，Ν，Ν'，Ν' -四甲基脲鎗六氟磷酸盐、 〇_ (1Η-6-氯苯并二氮唑-1-基）-1，1，3, 3-四甲基脈鐵六氟憐酸盐、1-(氯-1-批咯烧基亚 甲基）吡咯烷鎗六氟磷酸盐中的一种或几种的混合物；步骤二所述的酸化的碳纳米角的质 量与尚子液体的体积比为lmg: (2. 5 μ L?10 μ L)。 本专利技术的优点： 利用本专利技术制备的检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极检 测混合嘌呤标准品溶液，在电化学检测过程中可以观测到两个明显的氧化峰，其中在0. 7V 左右出现的是鸟嘌呤和黄嘌呤的混合信号峰，而在1. IV出现的则为次黄嘌呤和腺嘌呤的 氧化信号；鸟嘌呤和黄嘌呤的检测限可以达到2Xl(T7m〇l/L，次黄嘌呤和腺嘌呤的检测限 5Xl(T 7m〇l/L ;本专利技术所制备的电极对于MCF-7细胞具有非常高的灵敏度，可检测到细胞的 三个信号峰，即〇. 4V左右的尿酸峰，0. 7V左右的鸟嘌呤和黄嘌呤信号峰，以及1. IV左右的 次黄嘌呤和腺嘌呤信号峰，最低可检测到6X103cell/mL的细胞量。 【附图说明】 图1是电化学图，曲线1是试验二中的检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液 体复合修饰电极在pbs缓冲溶液中的电化学曲线，曲线2是试验三中用抛光后的玻碳电极 作为工作电极在MCF-7细胞裂解液中所得的电化学曲线，曲线3是试验三中检测细胞内嘌 呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极作为工作电极在MCF-7细胞裂解液中所得的电 化学曲线；信号a是尿酸的氧化峰，信号b是鸟嘌呤和黄嘌呤的混合氧化信号峰，信号c是 次黄嘌呤和腺嘌呤的混合氧化信号峰。 【具体实施方式】 【具体实施方式】 一：本实施方式中一种检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液体 复合修饰电极的制备方法是按以下步骤进行： 一、酸化碳纳米角：将碳纳米角与浓硝酸均匀混合，在温度为110°c?130°C的条 件下回流3h?4h，得到酸化的碳纳米角；步骤一所述的碳纳米角的质量与浓硝酸的体积比 为 lmg:(3mL ?5mL)； 二、制备复合电极：将步骤一得到的酸化的碳纳米角与离子液体混合均匀，得到复 合液体，在抛光后的玻碳电极上用刮涂法均匀涂一薄层复合液体，得到检测细胞内嘌呤碱 基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极；步骤二所述的离子液体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极的制备方法，其特征在于检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极的制备方法是按以下步骤进行：一、酸化碳纳米角：将碳纳米角与浓硝酸均匀混合，在温度为110℃～130℃的条件下回流3h～4h，得到酸化的碳纳米角；步骤一所述的碳纳米角的质量与浓硝酸的体积比为1mg:(3mL～5mL)；二、制备复合电极：将步骤一得到的酸化的碳纳米角与离子液体混合均匀，得到复合液体，在抛光后的玻碳电极上用刮涂法均匀涂一层复合液体，得到检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极；步骤二所述的离子液体为1‑乙基‑3‑甲基咪唑鎓六氟磷酸盐、1‑丁基‑3‑甲基咪唑鎓六氟磷酸盐、1‑己基‑3‑甲基咪唑鎓六氟磷酸盐、1‑辛基‑3‑甲基咪唑鎓六氟磷酸盐、O‑苯并三氮唑‑N,N,N',N'‑四甲基脲鎓六氟磷酸盐、O‑(1H‑6‑氯苯并三氮唑‑1‑基)‑1,1,3,3‑四甲基脲鎓六氟磷酸盐、1‑(氯‑1‑吡咯烷基亚甲基)吡咯烷鎓六氟磷酸盐中的一种或几种的混合物；步骤二所述的酸化的碳纳米角的质量与离子液体的体积比为1mg:(2.5μL～10μL)。
【技术特征摘要】
1. 一种检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极的制备方法，其特征 在于检测细胞内嘌呤碱基的碳纳米角/离子液体复合修饰电极的制备方法是按以下步骤 进行： 一、 酸化碳纳米角：将碳纳米角与浓硝酸均匀混合，在温度为110°c?130°C的条件下 回流3h?4h，得到酸化的碳纳米角；步骤一所述的碳纳米角的质量与浓硝酸的体积比为 lmg:(3mL ?5mL)； 二、 制备复合电极：将步骤一得到的酸化的碳纳米角与离子液体混合均匀，得到复合 液体，在抛光后的玻碳电极上用刮涂法均匀涂一层复合液体，得到检测细胞内嘌呤碱基的 碳纳米角/离子液体复合修饰电极；步骤二所述的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑鎗 六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎗六氟磷酸盐、1-己基-3-甲基咪唑鎗六氟磷酸盐、 1-辛基-3-甲基咪唑鎗六氟磷酸盐、0-苯并三氮唑-N，Ν，Ν'，Ν' -四甲基脲鎗六氟磷酸盐、 〇_ (1Η-6-氯苯并二氮唑-1-基）-1，1，3, 3-四甲基脈鐵六氟憐酸盐、1-(氯-1-批咯烧基亚 甲基）吡咯烷鎗六氟磷酸盐中的一种或几种的混合物；步骤二所述的酸化的碳纳米角的质 量与尚子液体...
【专利技术属性】
技术研发人员：武冬梅，邱洪斌，张晓丽，李秀玲，崔继文，宋佳，肖伍英，
申请(专利权)人：佳木斯大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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