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摘要：基于含有生物巯基的化合物——半胱氨酸（Cys）、谷胱甘肽（GSH）、同型半胱氨酸（Hcys）分别与二价汞离子的配位作用，发展了一种在纯水溶液中以紫脲酸铵为指示剂，通过紫外-可见光谱定性定量检测生物巯基化合物的方法。研究发现，在pH=7.0的含有紫脲酸铵和二价汞离子（摩尔比为5:6）的磷酸盐缓冲溶液中，当加入生物巯基化合物后，由于配位竞争使紫脲酸铵释放出来，实现了对生物巯基化合物的识别。选择性研究结果表明，不含有巯基的氨基酸不干扰体系对生物巯基化合物的测定。在检测过程中可以观察到溶液加入Hg2+后颜色由紫色逐渐变浅，加入生物巯基化合物后再由浅紫色变成紫色。38361
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毕业论文关键词：指示剂置换法、二价汞离子、紫脲酸铵、半胱氨酸、谷胱甘肽、同型半胱氨酸、紫外-可见光谱
An indicator-displacement optimization for biothiols
Author: Zhu Dan
Adviser: Zhao Wenfeng
Abstract:Through ultraviolet-visible(UV-Vis) spectra, a strategy for the determinati-
on of biothiols including cysteine(Cys), glutathione(GSH) and homocysteine(Hcys) are established by simply assembling mercury(Ⅱ) and murexide in a molar of 6:5 in aqueous solution. Biothiols could be detected in 20mM phosphate buffer(pH=7.0) system containg mercury(Ⅱ)-murexide due to coordination. The Hg2+-murexide ensemble was highly selective for biothiols without interference from other amino acids. The whole recognition process for Hg2+ give rise to a color change from puple red to lilac , and biothiols give rise to a color change from lilac to puple red.
Keywords:Indicator displacement method; Mercury(Ⅱ); Murexide; Cysteine; Glutathione; Homocysteine; UV-Vis spectrum
1前言
生物巯基化合物——半胱氨酸（Cys）、谷胱甘肽（GSH）、同型半胱氨酸（Hcys）对生物体具有十分重要的作用，一旦代谢失调会导致许多疾病的发生。因此，准确测定生物样本中生物巯基化合物的含量对于疾病的诊断及预防都很重要。许多分析方法都被用来检测生物巯基化合物，包括高效液相色谱法、质谱法、荧光法、毛细管电泳法等，但是选择性较低、处理样品步骤繁琐、对操作人员的技术要求较高等因素限制了这些分析方法的进一步发展。开发简单、快速、准确的分析技术用于巯基化合物的检测十分迫切。
半胱氨酸（Cys）是一种重要的含有巯基的氨基酸，它参与机体中各种蛋白质的合成与代谢反应过程。临床发现现在人类的许多疾病的发生都离不开半胱氨酸，如帕金森综合症、老年痴呆、肾功能衰竭、肝损伤、皮肤损伤水肿、儿童发育迟缓和一些心血管疾病等[1～5],都是由于在体内的半胱氨酸含量过多或过少而导致。所以，建立检测半胱氨酸的方法具有重要意义，有利于预防和监测由半胱氨酸所引发疾病的。过去研究半胱氨酸大多都是用光学检测法，如高效液相色谱法[6]、电化学法[7,8]、荧光法[9,10]和流动注射分析法[11]。但是这些方法所花费的成本比较大。
谷胱甘肽（GSH）是一种非蛋白质硫醇[12]，在细胞内含量最多，并且在生物体内起到文持细胞内氧化还原活性、异性生物质新陈代谢、细胞内信号转换以及基因调控的作用，是一种重要抗氧化剂。谷胱甘肽能够使蛋白质中半胱氨酸的巯基处于还原态，使细胞免于因俘获自由基而发生氧化，清除体内过量的自由基，从而保护机体免受自由基伤害；此外，谷胱甘肽还能拮抗由谷氨酸诱导的神经毒性作用[13]。
同型半胱氨酸（Hcys）是甲硫氨酸代谢过程中的一种重要中间产物，如文生素B12、文生素B6以及叶酸等都含有同型半胱氨酸。Hcys与Cys结构和性质十分相似，Hcys与动脉粥样硬化的关系尤为密切，被确认是一个新的促进动脉粥样硬化的危险因素[14]。