Хемилюминесцентная система, чувствительная и специфичная к H₂O₂. Пероксогруппа оксалата нафтофлуоресцина реагирует с H₂O₂ образуя диокситандион, который образует заряженный комплекс, возбуждающий краситель (использовано изображение http://pubs.acs.org/cen/news).

09.04.2008 (21:24)
Просмотров: 5407
Рейтинг: 2.00
Голосов: 2

Теги:
пероксид водорода, аналитическая химия, in vitro,

Естественные науки >> Молекулярная биология

Пероксид водорода накапливается в клетках в результате хронических воспалительных процессов, таких как артрит и порок сердца, поэтому определение молекулы H₂O₂ в теле является весьма интересным для диагностики и слежения за медицинскими показаниями. Исследователи также заинтересованы в роли H₂O₂ в клеточном преобразовании сигнала. На данный момент изучаемая трехкомпонентная хемилюминесцентная система может обнаруживать H₂O₂ в клетках и тканях.

Определение H₂O₂ in vivo это очень сложный процесс. Это объясняется низкой концентрацией и относительно низкой реакционной способностью H₂O₂ к другим кислородсодержащим соединениям, например на супероксид очень трудно найти чувствительный или специфичный сенсор. Нирен Мерфи из Института технологий, Джорджия, описала H₂O₂-чувствительные наночастицы, состоящие из пероксолатсодержащего полимера и флуоресцирующего красителя (Nat. Mater. 2007, 6, 765).

В растворе H₂O₂ реагирует с пероксолатным компонентом полимера с образованием диокситандиона. Окситандион, затем, химически возбуждает краситель, что сопровождается хемилюминесценцией наночастиц. Реакция специфична для H₂O₂. Супероксид или гидроксирадикал не дают реакцию образования диокситандиона.

Эксперименты с частицами in vitro показывают, что они могут определить H₂O₂ в концентрации до 250 наномоль в литре. Мерфи и сотрудники также смогли обнаружить пероксид водорода в брюшной полости мышей при инъекции липополисахарида, который индуцирует иммунный отклик.

"Это потрясающее открытие может решить проблемы с in vivo определением H₂O₂", говорит Генри Форман из Университета Калифорнии, Мерсед. Он также, добавил, что для определения болезненной патологии, "специфичность на H₂O₂ и предел обнаружения у всех животных делают такой подход весьма пригодным", не смотря на то, что чувствительность не может пока быть достаточной для определения очень малых количеств H₂O₂, продуцируемых физиологической сигнальной трансдукцией (преобразованием).

Мерфи отметила, что наночастицы размером 500 нм в диаметре, возможно, являются очень большими для клинического использования, поэтому группа сейчас работает над адаптацией подхода к небольшим системам такого рода. Одна из таких стратегий касается включения флуоресцирующего красителя и дифенилоксалата в полиэтиленгликолевую мицеллу размером порядка 35 нм в диаметре. Несмотря на то, что группа не проводила эксперименты по введению таких мицелл мышам, лабораторные тесты демонстрируют, что мицеллы являются более чувствительными, чем наночастицы и могут определять H₂O₂ при концентрациях как минимум 50 наномолей в литре. Другой подход включает в себя ковалентное связывание пероксолатного эфира к коммерчески доступному красителю - нафтофлуоресцину, с получением оксалата нафтофлуоресцина. Данное соединение неустойчиво в растворе, поэтому Мерфи и сотрудники сейчас пытаются улучшить его стабильность и H₂O₂-чувствительность.

	Читать @SciLibCom Твитнуть Нравится

Николай Семенишин

Источники:

ACS Chemical & Engineering News
Nat. Mater. 2007, 6, 765