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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学分析领域,特点在于利用羟基自由基和dmso反应的中间产物甲烷亚磺酸在电极表面被氧化并产生电化学信号实现对两种目标物的检测。
技术介绍
1、二甲基亚砜(dmso)被称为万能溶剂,是一种广泛应用于化学、药理学和生物学等领域的有机溶剂。在细胞生物学中,dmso常被用作细胞冻存的介质,因为它具有限制冰晶损伤和提升细胞解冻后存活的能力。细胞复苏后应立即将dmso浓度降至0.1%以下,以防止其毒副作用。因此,快速、灵敏地测定dmso的含量在细胞培养中具有重要意义。同时dmso也是一种高效的羟基自由基清除剂。羟基自由基(·oh)是活性氧(ros)中氧化性最强的一种,存在于人体细胞、植物细胞、大气颗粒物、香烟烟雾和烟油提取物中。过量的·oh会引起细胞氧化应激,导致dna、氨基酸、碳水化合物和脂质受损。然而,·oh极短的寿命(约10-10s)使其定量检测是一个巨大的挑战。
2、目前,已经有一系列的检测方法用于测定·oh,例如:电子自旋共振(esr)被认为是测定·oh最可靠的技术,高效液相色谱法(hplc)也常被用作·oh的测定。但这些方法所用的仪器设备价格昂贵、操作复杂、且耗时较长限制了这些方法的使用。并且这些方法需要加入自旋捕获剂或其他试剂引发一系列复杂的反应,难以实现原位、实时测定·oh。电化学技术以其响应速度快、操作方便、灵敏度高等特点在分析领域具有广阔的应用前景。到目前为止,开发用于ros测定的电化学方法还比较少见。电化学测定ros的最大挑战之一是根据电化学电位、电流和阻抗的变化来区分具有相似性质的ros。
3、因此,迫切需要一种简单、选择性和灵敏度高的电化学方法来实现·oh的快速测定。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本专利技术提供一种操作简单、灵敏度高、选择性好等优点为一体的实时、原位·oh和dmso的测定方法。所构建的电化学方法无需繁杂的材料制备、电极修饰过程和分离过程,可以实现灵敏、快速定量测定。
2、所采用的方案概括为:以dmso为电化学探针,当向电解液中加入目标物(·oh)后,立即实施伏安法扫描记录信号,此信号与·oh浓度有关。相反,当电解液中存在一定量的·oh,加入目标物(dmso)后,通过伏安法扫描记录信号,也可实现对dmso的测定。两种目标物测定的原理是相同的,电化学信号均来源于dmso与·oh反应产生的甲烷亚磺酸(msia)在电极表面被氧化。
3、所以本专利技术的技术方案如下:
4、本专利技术的第一个方面在于提供一种电化学实时测定羟基自由基和dmso的方法,包括测定羟基自由基的方法和测定dmso的方法;所述测定羟基自由基的方法和所述测定dmso的方法中,电化学信号均来源于dmso与·oh反应产生的甲烷亚磺酸在电极表面被氧化;所述测定羟基自由基的方法包括如下步骤:
5、步骤s11、一定量的dmso溶解在电解液中;
6、步骤s12、加入待测·oh源物质;
7、步骤s13、进行电化学伏安法扫描,记录信号,代入标准曲线计算得出·oh浓度;
8、所述测定dmso的方法包括如下步骤:
9、步骤s21、一定量的·oh源物质分散于电解液中;
10、步骤s22、加入待测dmso的目标物;
11、步骤s23、进行电化学伏安法扫描,记录信号,代入标准曲线计算得出dmso浓度。
12、进一步地,步骤s13中,所述标准曲线的建立:包括以不同浓度·oh引起的方波伏安法强度(0.8v),扣除背景信号后作为纵坐标,以·oh浓度为横坐标,建立标准曲线。
13、在一种实施方式中,步骤s13中,建立的标准曲线为δi1=0.57+11.28c·oh。
14、进一步地,步骤s13中,进行电化学伏安法扫描,记录氧化峰(0.8v)信号强度;依据所测的信号强度根据标准曲线得出未知样的·oh浓度。
15、进一步地,步骤s23中,所述标准曲线的建立:包括以不同浓度dmso引起的方波伏安法强度(0.8v),扣除背景信号后作为纵坐标,以dmso浓度为横坐标,建立标准曲线。
16、在一种实施方式中,步骤s23中,建立的标准曲线为δi2=-0.02+5.06cdmso。
17、进一步地,步骤s23中,进行电化学伏安法扫描,记录方波伏安法的氧化峰(0.8v)信号强度,依据所测的信号强度根据标准曲线得出dmso浓度。
18、进一步地,步骤s11或步骤s21中,所述电解液中的电解质为在伏安法测试中表现为惰性的电解质;
19、在一些优选的实施例中,电解液中的电解质选自kcl、na2so4、nacl、k2so4中的一种或组合。
20、进一步地,步骤s11或步骤s21中,所述电解液中的溶剂为电化学惰性溶剂;有机或无机溶剂均可。
21、进一步地,步骤s11或步骤s21中,电解液溶液的ph为2.2-6.5。
22、进一步地,步骤s11中dmso的浓度范围为0.0001-1mol/l。
23、进一步地,步骤s12或步骤s21中,所述·oh源包括fenton体系、类fenton体系、酶催化体系、纳米材料催化体系、大气颗粒物、香烟烟雾或滤嘴提取液、细胞内源物;
24、进一步地,步骤s13或步骤s23中,所述电化学伏安法包括循环伏安法、线性扫描伏安法、方波伏安法、脉冲伏安法。
25、本专利技术的第二个方面在于提供一种一种实时测定羟基自由基和dmso的电化学系统,使用前文所述的电化学实时测定羟基自由基和dmso的方法;所述电化学系统包括参比电极、对电极、工作电极。
26、进一步地,所述参比电极选自饱和甘汞电极、银/氯化银电极、汞氧化汞电极;
27、进一步地,所述对电极选自铂丝电极、石墨电极;
28、进一步地,所述工作电极选自玻碳电极、金电极、碳棒电极、氧化铟锡电极、掺杂氟的sno2透明导电玻璃;
29、在一种优选的实施方式中,所述参比电极为饱和甘汞电极;
30、在一种优选的实施方式中,所述对电极为铂丝电极;
31、在一种优选的实施方式中,所述工作电极为玻碳电极。
32、进一步地,·oh的检测范围为0.4-5120μm。
33、进一步地,dmso的检测范围为40-320μm。
34、进一步地,步骤s13中或步骤s23中,电化学信号峰出现在0.7-0.9v;电化学信号峰通常在0.7-0.9v范围内出现。需要注意的是,电化学信号的确切位置受到溶液条件的影响。
35、在一种优选的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电化学实时测定羟基自由基和DMSO的方法,其特征在于,包括测定羟基自由基的方法和测定DMSO的方法;所述测定羟基自由基的方法和所述测定DMSO的方法中,电化学信号均来源于DMSO与·OH反应产生的甲烷亚磺酸在电极表面被氧化;
2.根据权利要求1所述的一种电化学实时测定羟基自由基和DMSO的方法,其特征在于,步骤S11或步骤S21中,所述电解液中的电解质为在伏安法测试中表现为惰性的电解质;
3.根据权利要求1所述的一种电化学实时测定羟基自由基和DMSO的方法,其特征在于,步骤S11或步骤S21中,电解液溶液的pH为2.2-6.5。
4.根据权利要求1所述的一种电化学实时测定羟基自由基和DMSO的方法,其特征在于,步骤S11中DMSO的浓度范围为0.0001-1mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种电化学实时测定羟基自由基和DMSO的方法,其特征在于,步骤S12或步骤S21中,所述·OH源包括Fenton体系、类Fenton体系、酶催化体系、纳米材料催化体系、大气颗粒物、香烟烟雾或滤嘴提取液、细胞内源物。
6.根
7.一种实时测定羟基自由基和DMSO的电化学系统,其特征在于,使用权利要求1-6中的任意一项所述的电化学实时测定羟基自由基和DMSO的方法;
8.根据权利要求7所述的实时测定羟基自由基和DMSO的电化学系统,其特征在于,·OH的检测范围为0.4-5120μM。
9.根据权利要求8所述的实时测定羟基自由基和DMSO的电化学系统,其特征在于,DMSO的检测范围为40-320μM。
...【技术特征摘要】
1.一种电化学实时测定羟基自由基和dmso的方法,其特征在于,包括测定羟基自由基的方法和测定dmso的方法;所述测定羟基自由基的方法和所述测定dmso的方法中,电化学信号均来源于dmso与·oh反应产生的甲烷亚磺酸在电极表面被氧化;
2.根据权利要求1所述的一种电化学实时测定羟基自由基和dmso的方法,其特征在于,步骤s11或步骤s21中,所述电解液中的电解质为在伏安法测试中表现为惰性的电解质;
3.根据权利要求1所述的一种电化学实时测定羟基自由基和dmso的方法,其特征在于,步骤s11或步骤s21中,电解液溶液的ph为2.2-6.5。
4.根据权利要求1所述的一种电化学实时测定羟基自由基和dmso的方法,其特征在于,步骤s11中dmso的浓度范围为0.0001-1mol/l。
5.根据权利要求1所述的一种电化学实时测定羟基自由基和d...
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