电化学法检测细胞中的尿酸和嘌呤①

2021-07-05李锦莲郭晓玲张树萌孟令仁武冬梅

佳木斯大学学报（自然科学版） 2021年3期

周实，李锦莲，郭晓玲，张树萌，孟令仁，武冬梅

(佳木斯大学药学院，黑龙江佳木斯 154007)

0 引言

以嘌呤碱基为生物标志物的细胞电化学法因其灵敏度高、可即时检测等优点成为常见环境污染物毒性评价的新方法[1, 2]. 对细胞电化学法应用范围起到限制作用的主要是电极的灵敏度和性质，常规电极只能检测到黄嘌呤(X)和鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)和次黄嘌呤(HX)的混合信号，并且无法检测到嘌呤代谢终产物尿酸(UA)的存在[3]，利用GOQDs/MWCNTs/SPCE*电极检测到V79细胞中UA与G/X、A和HA的四个电化学信号，选取最佳检测条件，以实现细胞中UA,A,HX的定量分析.

1 实验

1.1 试剂与仪器

中国仓鼠肺细胞(V79细胞)，DMEM培养基，氧化石墨烯量子点(GOQDs)，高纯多壁碳纳米管(MWCNTs)，尿酸(UA)，黄嘌呤(X)，鸟嘌呤(G)，腺嘌呤(A)，次黄嘌呤(HX)，丝网印刷电极(SPCE，SE100). 恒电位仪(CHI 660)；高效液相色谱仪系统(G1311Agilent 1100).

1.2 细胞培养与检测

DMEM培养基中加入10%胎牛血清和1%的青霉素/链霉素配成完全培养基，V79细胞在完全培养基中于培养箱中培养，结束后，采用原位细胞裂解法[4]处理细胞后25℃下进行电化学检测. 高效液相色谱检测(HPLC)样品用0.22 μm微孔滤膜过滤后进样检测.

2 结果与讨论

2.1 富集电位对混合溶液电化学信号的影响

图1为不同富集电位下五种标准品混合溶液的电化学曲线图. 除去富集电位为0.3 V时UA的信号最弱，富集电位的改变对四个电化学信号没有明显影响.

2.2 富集时间对混合溶液电化学信号的影响

图2为不同富集时间下五种标准品混合溶液的电化学曲线图. 图中UA的电化学信号(信号1)随富集时间的增加而增加，300s处的信号最强；G/X的电化学信号(信号2)在90s处最大；A(信号3)和HX(信号4)的电化学信号随富集时间的增加而增加，240s后电化学信号几乎没有变化. 考虑实验拟对五种标准品混合液同时检测及检测时间的限制，选取240s为最佳富集时间.

图1 富集电位对混合溶液电化学信号的影响

图2 富集时间对混合溶液电化学信号的影响

2.3 pH对混合溶液电化学信号的影响

研究五种标准品混合溶液的氧化峰电位和氧化峰电流在不同pH下的变化情况. 四个电化学信号的氧化峰电位(图3 A)随pH的变化而呈线性关系，线性方程分别为：EUA= 0.7004 - 0.0559 pH(R2= 0.9942)、EG/X= 1.0022 - 0.0476 pH(R2= 0.9943)、EA= 1.3098 - 0.0520 pH(R2= 0.9934)、EHX= 1.2875 - 0.0431 pH(R2= 0.9935). 斜率值与理论值接近，说明五种标准品混合物在电极表面发生的是两电子和两质子氧化反应. 而四个电化学信号的氧化峰电流(图3 B)总体趋势均随着pH的增加而下降，说明酸性条件下有利于五种标准品混合液的检测.