【doc】组织电极测定神经递质组胺的研究

【doc】组织电极测定神经递质组胺的研究 组织电极测定神经递质组胺的研究 】996年第4期(N0.4.1996)侍感器技术UoumalofTramducerTechnology)29 组织电极测定神经递质组胺的研究 林志红吴蒙,/任恕 __'-一-I_--.一 (同济医科太学) 耍研制了一种用猪肾修饰的碳糊电极,线性范围为1×10一, 4,5x10mol?L-.,橙出下限为Z5×10一T?1.L..,并龅较好地抵抗组氨酸的干扰.文 章 柏耋耋的篓盯探I}缝豸良词坚I}缝豸良 Tissue——basedElectrodefortheDeterminationofHistamine LinZhihongWuMengRenShu fro~iMedicalUniversity) AbstractAnovelcarbonpasteelectrodebasedonthekidneyofthepoultry jSconstructedforthedeterminationofthehistamine—anewlyconfirmed neurotransmitter.Theiinea1range1S1×10,4.5×10tool_L,withthedetection limit25xl0一o1?Landgoodselectivityoverhi~tidinefound.Thereaction mechanismofthehislamineontheStl/"faceoftheelectrodejSalSOdiscussed KeyW0rdsHistamineTissue—basedelectrode 0引言 组织胺(组胺HistamineHA)是舳年代 才被确定的神经递质,它是一种有很强生物效 应的活性物质.在周围结缔组织的肥大细胞 中含量很高,能引起平滑肌收缩,扩张毛细血管 和刺激胃酸分泌,参与炎症,过敏等局部病理变 化.脑组织中也含有组胺,且在灰质中的含量高 于自质中的含量,参与多种脑功能的调节,起着 神经递质或调质的作用,因此,研究组胺的测定 显得十分重要.但目前对它的研究还不深 入.用伏安法测定组胺还未见报导, 本文报道了用碳糊电极和动物组织电极对 组胺的测定,并取得了较为满意的结果. 1实验部分 国家攀登计划经络研究资助项目 'l 1.1仪嚣和试剂 83—2.5型多阶自动伏安仪(福建宁德分 析仪器厂);L己一104型函数仪(上海大华 仪器厂);三电极系统:碳糊电极或动物组织为 工作电极,铂丝电极为对电极,饱和甘汞电极为 参比电极. 组胺(中国科学院上海生物化学所提 供),组胺酸(第二军医大学提供),磷酸生理缓 冲液:取Na~HPO4?l2Hp28.97g,NaHzPO. - 2Hp2.47g,NaCI9.0g配成l00Ond 加入少量Ha或NaOH调节pH为7_4.所有 试剂均用二次蒸馏水配制, I.2屯极制作 取lg石墨粉和0.4ml液体石蜡油于研 钵中,研匀,装入硬质玻璃电极中,压紧,以铜丝 传感器技术l996年 为导线,制成碳糊电极. 在上述碳糊中再混入经匀浆器匀浆的 猪肾并用同样的步骤操作,即为动物组织电 极. 1.3实验步骤 将工作电极插入台组胺,pH=7.4的生理 缓冲液中,在04V处富集30s.以150mV/s 扫描建度记录04,一12V的2.5次微分的伏 安曲线. 2结果和讨论 2l纯碳糊电板和动物组织电板的比较 碳糊电极由于具有较好地可操作性而被广 泛地使用.用纯碳糊电极测组胺其峰型不如动 物组织电极测定的组胺的峰形,如图l所示.这 是由于猪肾中含有组胺酶(EC:1.4.36)能 氧化组胺,其产物在电极有较好的响应. 卜 一 02—0.4—0.6—0.8v) —— 猪肾动物组织碳糊 …… 纯碳糊电报 实牿条件:150mV?J扫建1.25xJ0tool?L纽按 0lmN?L生理缓冲液(pH=74)室温 雷1不同电掘对蛆胺测定的峰搿丑电位 22pH值的影响 pH值对动物组织中酶有较明显地影响,pH 对组织电极的影响如图2所示. 从图中可以看出pH=7.2有最好地响 应,但pH=7.4(生理pH值)时响应也较好,这 能满足生物体的实际需要,而纯碳糊电极对pH 值的影响却没有这么明显. 2.3温度的影响 温度对动物组织中的酶有较大的影响,温 度低时,催化氧化反应进行缓慢;温度过高,酶 又容易失活,且随着温度升高,化学反应加快, 因此电极上峰商的变化是这两种因素综合 现.从图3中可以看到:温度升到4O?以后, 峰高的增加开始趋缓,这是有部分酶失活的原 因.但在37?左右电极的性能较好. 喜一 2.4富集电位 电极在正电位:+O20,+O40,+O6. +0.8,+1.0V处富集.其峰电流分别为59,64, 72,80(不稳),88(峰杂乱)mill,故选+0.4V为 富电位. 25重现?眭和捡出下限 在0.1mol?L的生理缓冲液(DH=7.4) 中,插入电极(含动物组织)测l25×10mol ? L组胺的峰高变化,实验结果为:XSD= (21?2.4)rfan;CV=l1%(n=7);楂出下限为2.5 ×10mol?L;线性范围为l×10,4.5× 第4期林志红等:钼鳃电极测定神经递质钼胺的研究3 1011101.L, 26干扰实验 与组胺结构相似井在生物体内大量存在的 是组氨酸一氮基酸类物质.若用纯碳糊电极测 定组胺和组氨酸,其峰电位分别为一0.55V和 - 0.45V,峰不能完全分开,但其它氨基酸类物 质不干扰测定,选用猪肾动物组织电极测组 胺,其峰电位为一0.70V,完全能避开组氨酸的 干扰. 2.7电极寿命 由于电极中修饰有动物组织,每次实验后 电极均保存于4?冰箱中,每天测定其酶活性 变化,保存期约为3周. 28催化机理讨论 在猪肾中含有组胺氧化酶(EC:1.4,3.6)能 氧化组胺: 一,一 ,/组胺 H 或删 - -N./ 咪唑乙睦 N一一CHLCHO llll' ,N l. H N————R 氧化产物l\在电极上的活性优于组胺. 由于电极表面的吸附力较强,使得氧化产物在 电极得以还原,其过程可能为 当,+2e,N,, HH Pc一0{【0或一CH2OOOH 3结束语 综上所述,本文研制的组织型电极能较好 地测定神经递质组胺.利用组胺氧化酶的特性 并进一步使电极针型化,该电极将会在神经生 物学,中医经络学,运动医学等研究领域显示出 其广泛地应用前景. 参考文献 1韩济生.神经科学纲要.北京:北京医科大学,中国 协和医科大学联台出版杜,1993418,421 2LinZH,aoWJ.WuMAnalLett,1992,姐7)l171 3林志红,乔丈健.李义勇.化学.】992,20(回:628 4王国j幔,彭国冶,沈报恩.等,分析化学,1995,23(61. 703 ? 作者简介? #志红,女,1967年出生,,讲师.硕士.I986年参加工 作,在同济医科大学基础医学院化学教研室任教, 收稿日期:1995—04—26 (上接第17页) GlassowandLondon.1988 2SesslarGM.eta1.IEEETraasElectralnsul, 1992.27f4):9018 3MatsushigeK.PhaseTransitions,1989.18:247 4SakataJ,MochizukiMThinSolidFilms,I991, I95:178 5KauraT,NathR,PerlmanMMJPhD:Appl Phys.1991.24:1848 6TajitsuY,etalJpnJApplPhys,1987,24)854 7MasamichiH.etalJpnJApp]Phys.1994,33 fIA)214 ? 作者简介? 冯玉军.男,I9卯年8月生.1988年获兰州大学物理系 固体物理专业硬士学位,现在西安理工大学材料工程系任 讲师,主要从事固体物理学和材料科学的研究.日前进行铁 电聚台物材村的制备和器件开发的研究课题, 收稿日期:1995—04—23