电化学法检测半胱氨酸研究文献综述
2020-06-30 21:12:10
文献综述 L-半胱氨酸(CySH)是最重要的生物硫醇之一,具有较低的分子量,其结构式为HSCH2CH(NH2)COOH。
半胱氨酸在蛋白质的折叠与去折叠机制[1]、细胞代谢和抗氧化保护中起着关键性的作用[2]。
例如血浆、尿液和唾液等人类生理液体中半胱氨酸浓度水平的改变会导致许多临床疾病,如生长缓慢、头发褪色、水肿、嗜睡、肝脏损伤、肌肉和脂肪减少、皮肤病变和身体虚弱等等[3-4]。
因此,检测这些生理液体中半胱氨酸的浓度水平具有重要意义,可以作为监测相关临床疾病的生物标志[5]。
目前已经有多种方法用于检测半胱氨酸,如电化学法、流动注射化学发光法、催化动力学分光光度法、旋光度法、高效液相色谱法及荧光分光光度法等。
其中电化学检测具有成本低、灵敏度高、响应时间短、所需设备简单(传感器尺寸小)、适合即时以及生物体内检测等优点,因而被认为是半胱氨酸最简单有效的检测方法之一[6]。
但是,电化学方法检测半胱氨酸也存在一些问题,如电极容易钝化、氧化电位或者过电位偏高(会影响选择性)、电极稳定性差等问题。
在传统固体电极(铂,金,石墨和玻碳)表面,半胱氨酸的氧化通常遵循迟缓的电子转移动力学,使得氧化过程缓慢。
另外,为了获得较好的灵敏度,即使是处于合理速率的电氧化过程也需要一个非常大的过电位[18],这会显著降低检测的选择性,也会造成电极表面氧化物的形成以及结垢效应[7]。
那么该如何解决半胱氨酸在传统电极表面氧化时电子转移缓慢和氧化电位过大的问题呢?一般采用在电极表面修饰纳米粒子的方法来促进电子转移和降低氧化电位。