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荧光光度法研究Eu 3+-四环素络合物与三磷酸腺苷二钠(ATP)的相互作用及其分析应用

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化Sum 146 No.11 学工程师 2007年11月 。 一。l一替瓣霜试 一l 灏.≤  文章编号:1002—1124(2007)11—0022—04 Chemical Engineer 荧光光度法研究Eu¨一四环素 络合物与三磷酸腺苷二钠(ATP)的 相互作用及其分析应用 侯法菊 (鲁东大学化学与材料科学学院。山东烟台264025) 摘要:本文建立了一种荧光光度法定量测定三磷酸腺苷二钠(ATP)的新方法。利用荧光光谱和吸 收光谱研究了三磷酸腺苷二钠(ATP)与四环素的相互作用,四环素(TC)与Eu”形成二元络合物发射出 铕(Ⅲ)位于612nm处的特征荧光,加入三磷酸腺苷二钠(ATP)后,体系的荧光强度进一步显著增强,且增 强的荧光强度与ATP的加入量成正比,据此建立了荧光分光光度法测量ATP的方法。实验测得,ATP的 线性范围是3.00×10~一4.50×10I¨mol・L~,检出限为4.68×10一mol・L~,研究了共存物质的影响, 该方法成功的用于样品中ATP的测定。本文还讨论了Eu“一四环素与三磷酸腺苷二钠(ATP)的相互作 用机理。 关键词:三磷酸腺苷二钠(ATP);荧光 中图分类号:0657.3 文献标识码:A Fluorescence study of the interaction between adenosine disodium triphosphate(ATP)and tetracycline—Eu and its analytical application HOU Fa—jU (College of Chemistry and Material Science,Ludong University,Yantai 264025,China) Abstract:A new spectrofluorimetric method has been developed for the determination of adenosine disodium triphosphate(ATP).We studied the interactions between the tetracycline(TC)一Eu“complex and adenosine disodium triphosphate(ATP)by using UV—visible absorption and lfuorescence spectra.Using tetracycline(TC) 一Eu as a fluorescence probe.under the optimum conditions.ATP could remarkably enhance the fluorescence =612 nm.The enhanced fluorescence intensity of the Eu”ion was in intensity of the TC—Eu”complex at proportion to the concentration of ATP.The optimum conditions for the determination of ATP were also investiga- ted.The linear ranges for ATP were 3.O0×10一 一4.50×10一 mol・L一 with detection limits of 4.68×10一 mol・L~.This method is simple,practical and relatively free of interference from coexisting substances,and Can be successfully applied to the determination of ATP in samples. Key words:adenosine disodium triphosphate(ATP);fluorimetric method 三磷酸腺苷二钠(ATP)的结构如下: 三磷酸腺苷二钠(ATP)是高能磷酸化合物,核 苷酸的衍生物,是自由能的主要的直接供给体,在 细胞的产能和需能过程中起着重要的桥梁作用,有 改善机体代谢的作用,参与体内脂肪、蛋白质、糖、 NaO 核酸以及核苷酸的代谢,ATP在一切生物的生命活 动中都起着重要作用。ATP为一种辅酶类药,可用 于进行性肌萎缩、脑溢血后遗症、心功能不全、心肌 疾患及肝炎的辅助治疗。 oH oH 目前测定ATP的方法主要有生物发光法¨ , 色谱法 ],酶生物传感器 ],分光光度法 J,高效液 相色谱法 等。 本文利用荧光光谱和吸收光谱研究了Eu¨、四 收稿日期:2007—10—08 作者简介:侯法菊(1979一),女,研究方向:光分析化学。 维普资讯 http://www.cqvip.com

2007年第11期 侯法菊:荧光光度法研究Eu 一四环素络舍物与三磷酸腺苷二钠(ATP)的相互作用及其分析应用 环素与三磷酸腺苷二钠(ATP)的相互作用。四环素 (TC)是一种较好的抗菌素药物,含有B一二酮类结 2.1荧光光谱和吸收光谱 Eu ,TC,ATP,ATP+Eu ,TC+ATP,TC+ 构的四环素可与Eu¨形成二元络合物,发射出 Eu 位于612nm处的特征峰,加入ATP后,该特征 峰得到极大的增强,同时峰形变窄,根据这一性质, 本文以TC—Eu”作为荧光探针,建立了一种测量 ATP的新方法。该方法灵敏度高,选择性好,干扰 较少,操作简单,用于实际样品的测定,结果令人满意。 1 实验部分 1.1仪器与试剂 三磷酸腺苷二钠(上海伯奥生物科技有限公 司):准确称取一定量ATP,溶于水得浓度为1.00× 10一mol・L 的储备液。使用前以石英亚沸蒸馏水 逐级稀释即得1.00×10。的工作液。 四环素(中国药品生物制品检定所):准确称取 一定量四环素,以石英亚沸蒸馏水溶解定容得1.∞ 鲫 舳 们 如 。 O O 40O  O ×10一mol・L 的储备液。使用时以石英亚沸蒸馏 水逐级稀释得工作液。 Eu¨储备液:准确称取0.3520g Eu O (99. 99%,上海跃龙有色金属有限公司),加入少量浓盐 酸,加热使其溶解,并挥发近至干,然后用0.10mol ・L 的稀盐酸稀释至100mL,作为储备液,使用时 以石英亚沸蒸馏水稀释。 以上储备液与工作液均需置于0—4 ̄C的生化 培养箱内保存。 0.10mol・L~NH3一NH4C1,pH值为1O.00缓 冲溶液。 所有试剂均为分析纯,实验用水均为石英亚沸 二次蒸馏水。 RF一540型荧光分光光度计(日本岛津公司); UV一265型紫外可见分光光度计(日本岛津公司); PHS一3C型酸度计(上海雷磁仪器厂)。 1.2实验方法 于10mL比色管中依次加入2.5mL 1.40×10 mol・L 的TC、1.2mL 5.0×10一mol・L 的 Eu“、2mL 1.0×10~mol・L 的ATP和pH值为 1O.00的NH 一NH C1缓冲溶液,石英亚沸蒸馏水 定容至刻度,振荡摇匀,放置20min;记录其荧光光 谱。同时在hex/hem=385nm/612nm,测定荧光强 度F,同时测定试剂空白(TC+Eu¨)的荧光强度 。 2结果与讨论 Eu¨,TC+ATP+Eu 荧光光谱见图1。 4 U.U 500 0 HJU 650.0 实验条件:浓度:TC:3.5 x10~tool・L一;Eu”:6.0 x 10~tool・L一,ATP:2.0 x 10。。。mol・L一,pH值为10.o0, O 0 =385nm, =612nm。 1.Eu”2TC 3.ATP 4.TC—Eu“5..TC—ATP 6.ATP—Eu 7.TC—ATP—Eu 图1 (a)激发光谱、(b)发射光谱 由图1可知,在NH 一NH C1介质中单纯Eu¨ 没有Eu¨的特征光谱,而ATP—Eu¨的特征光谱也 很不明显。比较图1(a)中曲线2和曲线4可以看 出,在TC中加入Eu¨后,TC的峰强度降低,同时观 察到TC—Eu¨体系发射出Eu¨的特征光谱,其最 大激发波长 =385nm,两个发射峰位于590.0和 612.0nm,分别对应于Eu 的 Do—F1和 D0一F2 跃迁,说明TC将能量转移给Eu¨。比较图1(b)中 曲线4和曲线7可以看出,加入ATP后,由于生成 TC+ATP+Eu¨三元配合物使Eu¨的612nm处的 特征峰得到极大的增强,所以本文选择612nm对 ATP进行测定。 Eu ,TC,ATP,ATP+Eu ,TC+ATP,TC+ Eu¨,TC+ATP+Eu¨的吸收光谱见图2。 250.0 300.0 350.0 400.0 450.0 /rim 1.Eu 2.TC 3.ATP 4.TC—Eu 5.TC—ATP 6.ATP—Eu 7.TC—ATP—Eu ATP 图2吸收光谱 维普资讯 http://www.cqvip.com 侯法葡:荧光光度法研究Eu“一四环素络合物与三磷酸腺苷二钠(ATP)的相互作用及其分析应用 2007年第l1期 比较图2中曲线2和曲线4看出,在TC中加入 Eu¨后,TC的最大吸收峰从红移,说明TC与Eu¨ 2.3共存组分的影响 在选定的条件下,对TC—ATP—Eu 体系进行 之间发生相互作用生成二元配合物。比较曲线7 了一系列共存物质影响的实验,结果表明,可能存 和曲线4,发现在TC—Eu¨体系中加入ATP后,TC —Eu¨的最大吸收峰从401.0nm蓝移至396.1am 且吸光度增加,证明生成TC—Eu¨一ATP三元配 合物。 2.2影响体系荧光强度的因素 2.2.1酸度对体系的影响体系的酸度对ATP— TC—Eu¨体系荧光增强有较大的影响。实验表明, pH值在9.40—1O.4O的范围内,ATP的加入使体系 的荧光达到强度最大且基本保持不变。故本文中 选择pH值为1O.00的NH 一NH4C1(0.1mol・L ) 缓冲溶液做进一步的研究。 同时测定了缓冲溶液用量对ATP—TC—Eu¨ 体系荧光增强△F的影响。实验表明,0.1mol・ L~NH3一NH C1缓冲溶液的加入量在1.0—2.5mL 之f.-J,,t,增强的荧光强度最大且基本稳定,故本文 选择加入2.0mL的缓冲溶液。 2.2.2 TC浓度的影响TC的浓度对ATP—TC— Eu¨体系荧光增强(aJr)有一定的影响。实验表 明,在2.2—2.8mL(3.08×10一。一3.92×10一。mol・ L )的范围内,体系的荧光增强△F大,荧光强度 稳定且数值较大。故本文选择2.5mL TC进行下一 步研究。 2.2.3 Eu¨浓度的影响实验结果表明,Eu¨的 用量对ATP—TC—Eu¨体系荧光强度的增强有较 大的影响,在1.0—1.6mL(5.0×10~一8.0×10 mol・L )的范围内,体系荧光强度稳定且数值较 大。故本文选择1.2mL Eu¨进行下一步研究。此 时CTc:C 3+:3:5。 2.2.4反应时间对体系荧光强度的影响 反应时 间对体系的荧光值有较大的影响。实验表明,体系 在25min后荧光值基本达到稳定,放置150min后 AF基本保持不变。故本文选择25min后开始测 定。 2.2.5加入顺序对体系荧光强度的影响不同的 加入顺序对ATP—TC—Eu¨体系荧光强度.F和△F 均有一定的影响,实验表明,在同样的浓度条件下, 按TC—ATP—Eu¨顺序加入时,体系的荧光强度F 和△F最大,加入稳定性也更好,稳定时间更长。故 本文选择按TC—ATP—Eu¨的顺序加入。即首先 加入四环素,然后加入ATP,最后加Eu¨和缓冲溶 液。 在的共存物质基本不干扰测定。 3分析应用 3.1测定ATP的线性范围和检测限 在最佳实验条件下,绘制了ATP标准曲线,在 ATP—TC—Eu¨体系中,ATP的浓度变化与体系的 A / ̄-em=385nm/612nm处的AF,呈现良好的线性 关系,相关系数r=0.9965,空白的精密度s=0.13, 样品的精密度s=0.050,且具有较低的检测限。实 验表明,ATP的线性范围是3.00×10一 一4.50× 10~mol・L~,检出限为4.68×10~mol・L~。 3.2样品中ATP的测定 取两支针剂(每支含量20rag)用石英亚沸二次 蒸馏水定容至100mL容量瓶,或取两片药片(每片 含量20mg),加入三氯乙酸0.30g,过滤,用亚沸二 次蒸馏水定容至100mL容量瓶,再逐级稀释至测定 ATP的线性范围之内。利用标准曲线法按实验方 法测定,测定结果见表1。测定结果与标示量基本 一致。 表1样品中ATP的测定 巍 /10-6mol- L-'/10-6mo l-L-'(mg/ ̄(jd/-)) 势 注:1.天津焦作药业有限公司(针剂);2.上海通用药业 股份有限公司(针剂);3.齐鲁制药厂(针剂);4.徐州莱恩药 业有限公司(针剂);5.常州兰陵药业有限公司(针剂);6.山 东莱阳生物化学制药厂(片剂);7.福建古田药业有限公司 (片剂)。 (下转第51页) 维普资讯 http://www.cqvip.com

2007年第11期 彭娟等:铌酸锶钡/钛酸锶钡复相陶瓷制备新工艺研究 最佳烧结温度为1300℃。 ramic Society,2003,23(3):515—518. [4] C.J.Peng.S.B.Krupanidhi.Process/structure/property relations 3 结论 of barium storntium titanate thin films deposited by mufti——ion—・ beam sputtering technique[J].IEEE,1995,460—462. 本研究利用溶胶凝胶法悬浮超细SBN粉体的 [5] 邵式平.室温型热释电红外探测器焦平面列阵新进展[J].红 新合成工艺,成功制备出钙钛矿相和钨青铜相两相 外与激光工程,1998,27(2):33—36. 稳定共存的复相陶瓷。结果表明此工艺具有工艺 [6] R.W.Whatmore,A.Patel,N.M.Shorrocks,F.W.Ainger.Fer- orelectric Materials for Thermal IR Sensors State—.of—.the—.Art 简单,成本低,两相固溶均匀等优点。同时二次烧 and Perspectives[J].Ferroelectrics,1990,104:269—283. 结工艺和球磨技术的引用在很大程度上抑制了晶 [7] P.L.Zhang,W.L.Zhong,C.S.Fang,H.S.Zhao,C.P.Li.Low 粒在烧结过程中所出现的异常长大现象。最佳烧 temperature pyreolectric properties of modiifed TGS single crystals 成温度为1300℃。 [J].Ferroelectrics,1990,101:179—183. [8] T.Kimura,S.Miyamoto,Yamaguchi.Microstructure development 参考文献 and dielectirc properties of potassium storntium niobate ceramics [1]J.Lian,T.Shiosaki.Pyroelectric properties of Pb[zr,Ti(Zn, [J].JAm.Ceram.Soc.,1990,127—130. Nb)]O3 solid solution ceramics[J].Ferroelectrics,1991,1 18: [9] S.LLee,W.K.Choo.Modiifed ferroelectric high density storntium 135—141. barium niobate ceramics for pyroelectric application[J].Ferroe- [2]U.P.Spinola,E.N.Moreira,L.A.Bassora,J.A.Eiras.D.Gar- lectrics,1988,87:209. cia.Pyroelectric and Piezoelectirc Properties of SBN Ceramics [1O] 江龙.胶体化学概论(第一版)[M].北京:科学出版社, [J].IEEE Ultrasonics Symposium,1996:523—526. 20o2.14. [3]Dae—Seok Kang,Myung—Soo Han,Sung—Gap Lee,Seong— 黄清伟,王佩玲.铌酸锶钡物相形成过程分析[J].无机材料 Hae Song.Dielectirc and pyreolectric properties of barium stornti— 学报,2002,17(4):841—844. um calcium titanate ceramics[J].Journal of the European Ce (上接第24页) 的降低。因此,ATP的加入使配合物的荧光增强,且 4体系TC—Eu 与ATP结合机理 增强的荧光强度与ATP的加入量成正比。 的探讨 参考文献 [1]P.E.Michel,S.M.Gautier—Sauvigne,L.J.Blum.A transi— 含有B一二酮结构的四环素是Eu¨的理想配 ent enzymatic inhibition as an efifcient tool for the discriminating biolumineseent analysis of three adenylic nucleotides with a fiber- 体,而且通过分子内能量转移可以敏化铕的特征荧 optic sensor based on a compartmentalized tri—enzymatic sensing 光。从图1、2可以看出,TC—ATP—Eu¨体系的荧 layer[J].Analytiea Chimica Acta,1998,360:89—99. 光光谱和吸收光谱与TC—Eu¨体系的光谱非常相 [2]M.T.Veciana—Nogues,M.Izquierdo—Pulido,M.C.Vidal— 似,但是TC—ATP—Eu 体系比TC—Eu 体系发 Carou.Determination of ATP related compounds in fresh and 生蓝移且强度明显增大,证明生成了TC—ATP— canned tuna ifsh by HPLC[J].Food Chemistyr,1997,59:467 —Eu“络合物。 472. [3]D.Compagnone,G.G.Guilbault.Glucose oxidase/hexokinase Eu 是6~8个配位数的稀土离子,实验中C electrode for the determination of ATP[J].Ana1.Chim.Acta, :CEu3+=3:5,是不饱和配位,在水溶液中,TC—Eu¨ 1997,340:109—113. 易与水分子配位而形成TC—Eu 一(OH ) 配位结 [4]Angela R.Ribeior,Rosa M.Santos,Luis M.Rosario¥.Immo— 构。Tc—Eu¨一(OH ) 配合物中的Eu 有多余 bilization of lueiferase from a firefly lantern extract on glass stirps as an alternative strategy for luminescent detection of ATP[J]. 的正电荷,很容易与ATP上的POf利用静电作用相 Biolumin.Chemilumin.,1998,13:371—378. 互结合,另外,ATP上的P03-中的0取代(OH ) 与 [5] Yoko Kawamoto,Kazumasa Shinozuka,Masaru Kunitomo.Deter. Eu 配位,生成具有紧密结构的三元配合物,伴随 mination of ATP and Its Metabolites Released from Rat Caudal Ar- 着放出Tc—Eu 一(OH ) 配合物中的H 0,从而 tery by Isocratic Ion——Pair Reversed——Phase High——Performance Liquid Chromatography[J].Ana1.Biochem.,1998,262:33— 降低了水分子中0一H键振动引起的非辐射能量损 38. 失,减少了由非辐射能量损失而引起体系荧光强度 

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