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Ch i n e s e Ch e mi c a l Le t t e r s Vo

1 .

1 5 , No.

6 , P P

6 7

9 ―

6 8

2 ,

2 0

0 4 h t t p : l l w w w. i mm. a c . c n / j o u r n a l / c c

1 . h t ml A Hi g h Se ns i t iv i t y De t e c t io n M e t h o d o f S i n g l e t Ox y g e n a n d S u p e r o x i d e An i o n Mi n H AO , D a X I NG * , Q u n C H E N , J u a n WA N G I n s t i t u t e o f L a s e r L i f e S c i e n c e , S o u t h C h ma No r ma l Un i v e r s i t y , Gu a n g z h o u

5 1

0 6

3 1

6 7

9 Ab s t r a c t : Th i s p a p e r , f o r t h ef i r s t t i me , r e p o r t s ame t h o dt ha t C a l l b eu s e da s ah i g h l y s e n s i t i v ep r o b e f o r s i n g l e t o x y g e n (

0 2 )a n d s u p er ox i d e a ni o n (

0 2 - )i n v i t r o o r i n v i v o . F C L A (

3 ,

7 . d i h y d r o -

6 - {

4 - 【

2 - ( N'

- (

5 - f l u o r e s c e i n y

1 ) t h i o u r e i d o ) e t h o x y ] p h e n y l } -

2 - me t h y l i mi d a z o {

1 ,

2 . a } p y r a z m-

3 - o n e s o d i u m s a l t ) , a c h e m i l u m i n e s c e n c e ( C L 】 a na l y s i s r e a g e n t , h a s b e e n r e p o r t e d t o s e n s i t i v e l y r e a c t wi t h

02 a n d O2 - t o e m i t p h o t o n s wi t h a s p e c t r a l p e a k o f

5 2

5 n m. I n t hi s wo r k , w h e n h u ma n s e r u l n a l b u mi n( HS A ) wa s a d d e d i n t o F C L A s o l u t i o n t o e n h a nc e t he C L i n t e n s i t y. a p p r o x i r n a t e l y

2 0 t i me s . c o mp a r e d t o t h a t wi t ho u t HS A.

1 1

1 e e n h a n c e d C L h a d t he s a r l l e

5 2

5 n l n s p e c t r a l p e a k . i d e n t i c a l t o t h a t wi t ho u t HS A. B y g r a d u a l l y r e d u c i n g t he mo l e c u l a r o x y g e n c o n t e n t i n t h e s o l u t i o n , we f i n d t ha t t he a u t o ― o x i d a t i o n o f o x y g e n mo l e c u l e s d i s s o l v e d i n t h e s o l u t i o n p l a y s a n i mp o r t a n t r o l e i n t he C L p r o c e s s . Ba se d o n t he s e e x p e r i me n t a l e v i d e n c e s . we p r o p o s e a n o v e I a n d h i g h l y s e n s i t i v e d e t e ct i o n me t ho d o f O2 a n d

02 一, wh i c h ma y h a v e a g re a t p o t e nt i a l i n c h e mi c a I a nd me d i c a l a p p l i c a t i o n s . Ke y wo r d s : S i ng l e t o x y g e n , s u p e ro x i d e a n i o n , c h e mi l u mi n e s c e n c e R e a c t i v e o x y g e n s p e c i e s( R o s ) c l o s e l y r e l a t e d t o t i s s u e d a ma g e s a n d s o me d i s e a s e s . a c c o r d in g l y,d e t e c t i o n 也e g e n e r a t i o n ,d i s t r i b u t i o n a n d c o n t e n t o f ROS i n s i d e b i o l o g i c s y s t e ms h a v e g r e a t s i g n i f i c a n c e t o f u n d a me n t a l a n d c l i n i c a l r e s e a r c h e s . At p r e s e n t t i me . c h e mi l u mi ne s c e n c e ( C L ) i s o n e o f t h e mo s t g e n e r a l me t h o d s i n d e t e c t i n g R OS .T h e b a s i c p r i n c i p l e o f t h i s me t h O d i s t h a t , t h e f r e e r a d i c a l wi t h e l e v a t e d e n e r g y l e v e l c a n r e a c t wi t h s p e c i f ic CL p r o b e a n d p r o d u c e a n e x c i t e d s p e c i e s i n t h e p r o c e s s . t h e n t h e e x c i t e d s p e c i e s d e c a y t o t h e g ro u nd s t a t e b y e mi t t i n g p h o t o n s . Ba s e d o n t h i s . we p r o p o s e a n o v e l a n d h i g h l y s e n s i t i v e d e t e c t i o n me t h o d o f s i n g l e t o x y g e n(

0 2 ) a nd s u p e r o x i d e a n i o n( O

2 ], wh i c h ma y b e a p p l i e d i n f u n d a me n t al r e s e a rc h o fb i o me d i c i ne i n t h e f u t u r e . Ex p e r i m e nt a l H u m a n s e r u m a l b u m i n ( H S A ) w a s p u r c h a s e d f r o m S i g ma C h e m i c a l C o . , F C L A f

3 ,

7 . d i h y d r o

6 '

{

4 - 【

2 '

( N - (

5 - f l u o r e s c e i n y

1 ) t hi o u r e i d o ) e t ho x y ] p h e n y l } -

2 一me t hy l i mi d a z o {

1 ,

2 . a } p y r a z i n-

3 - o n e s o d i u m s a l t ) w a s o b t a i ne d f r o m T o k y o K a s e i K o g y o C o . L t d . A c u s t o m- b u i l t we a k ― p h o t o n d e t e c t i o n s y s t e m wa s u s e d t o d e t e c t 曲e C工功eheartofthesetupwa s a P MT( MP

9 6

2 mo d e

1 ) ma t h a d a w a v e l e n g t h r e s p o n s e r a n g e b e t w e e n l

8 5 -

8 5

0 n n

1 . A s c h e ma t ~ s e t u p O f t h e s y s t e m i s g i v e n i n Fi g ur e

1 . '

E - m a i l : x i ng d a @s c n u . e du . c n 维普资讯 http://www.cqvip.com

6 8

0 M i nHAO e t a

1 . Fi g ur e

1 The s c he ma t i c o f s i n gl e p h o t o n c o u n t i n g s y s t e m H2 O

2 0

0 p L+ FCL A

1 0

0 a n d H2

0 1

0 0 g L + HS A

1 0

0 g L + FCL A

1 0

0 g L we r e a d d e d i n t o t wo c e l l s r e s p e c t i v e l y , a n d t h e f i na l c o n c e n t r a t i o n o f F CLA i s

5 g mo l / L a n d HS A i s

1 0 g mo l / L. Th e CL o f t h e t w o s y s t e ms wa s d e t e c t e d a n d c o mp a r e d . Re s ul t s a n d Di s c us s i o n Th e r e s u l t i s s h o we d i n F i g u r e

2 . Th e c u r v e A i s t h e CL i n t e n s i t y o f FCLA s o l u t i o n , a n d t he c u r v e B i s t he CLi n t e n s i t y o f F CL A+HS A s y s t e m. F i g u r e

2 T h e C L o f F CL A s o l u t i o n c o mp a r e d wi t h F CL A- HS A s y s t e m '

S

1 400

1 200

1 000

800 口600 Q 三4002OO O

0 50

1 00

1 50

200 2

50 300

350 400

4 50

500 550

600 Ti m e ( s ) T h e r e s u l t s h o we d t h a t t h e C L i n t e n s i t y o f F CL A+HS A s y s t e m i s

2 0 t i me s s t ro n g e r t ha n t he FCLA s o l u t i o n'

S . As a CL a n a l y s i s r e a g e n t z ~ , F CL A C a n s e n s i t i v e l y r e a c t wi t h . O2 a n d o . At n a t u r a l o x y g e n p a r t i a l p r e s s u r e , FCLA r e a c t e d wi t h Oz a n d

0 t ha t d e r i v e d f r o m t h e o x y g e n mo l e c u l e s d i s s o l v e d i n t h e F CL A s o l u t i o n t o p r o d u c e we a k CL. Wh e n HS A w a s a d d e d , t h e C L i n t e n s i t y w a s s i g n i f i c a n t l y e n h a nc e d a b o u t

2 0 t i m e s j u s t a s 维普资讯 http://www.cqvip.com De t e c t i o n S i n g l e t Ox y g e n a n d S u p e r o x i d e An i o n

6 8

1 t h e c u r v e B s h o we d , a n d h a d t he s a me

5 2

5 n l n s p e c t r a l p e a k , i d e n t i c a l t o t ha t wi t ho u t HS A. S o w e s p e c u l a t e t h a t t h e H S A c a t a l y z e d t h e r e a c t i o n o f F C L A w i t h O

2 a nd O j , e n h a nc e d t he d e t e c t io n s e n s i t i v i t y o f F CL A. Fi g u r e

3 T h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n t h e o x y g e n c o n t e n t a n d CL i n t e n s i t y l

60 0 l

40 0 一l2001000>

、800盘600 盘400

2 00 O

0 1

2 3

4 5

6 0x y g e n Co n c e n t r a t i o n ( m g / L) T h e d e o x i d i z a t i o n e x p e r i me n t o f F CL A. HS A s y s t e m d e mo n s t r a t e s t h a t s o l u b i l i t v o f t he o x y g e n mo l e c u l e s i n t h e s o l u t i o n p l a y s a v e r y i mp o r t a n t r o l e t o t h e p r o d u c t i o n o fCL. W h e n t h e c o n t e n t o f o x y g e n wa s r e d u c e d b y b l o wi n g wi t h N2 u n t i l t he o x y g e n c o n c e n t r a t i o n a p p r o a c h e s t o z e r o ,CL a l mo s t d i s a p p e a r e d . I n t hi s e x p e r i me n t we me a s ~e d

2 0 d a t a p o i n t s a nd f i t t he m t o a mu l t i n o mi a l e q u a t i o n( F i g u r e

3 ) . W i t h t he d e c r e a s e o f t he o x y g e n c o n t e n t ,t he CL i n t e n s i t y o f F CL A. HS A s o l u t i o n wa s a l s o a t t e n u a t e d t o z e r o ,t h e CL d i s a p p e a re d s i mu l t a n e o u s l y. Th e r e l a t i o n s h i p b e t we e n t he o x y g e n c o n t e n t a n d C L i n t e n s i t y wa s l i n e a r. I n f a c t t he d e o x i d i z a t i o n c u t O f r t he t ra ns f o r ma t i o n o r i g i n o f

02 a n d

0 , t he r e f o r e t h a t t he C L i n t e n s i t y g r a d u a l l y we a k e n e d wi t h t he r e d u c t i o n o f t he o x y g e n c o n t e n t . Th i s e x p e r i me n t p r o v e d t h e CL e n e r g y d o n a t o r o f FCLA― HS A s y s t e m wa s O2 a n d O , t he c h e mi l u m i n e s c e n t e s s e n t i a l wa s t h a t FCLA r e a c t e d wi t h O2 a n d O t o p r o d u c e CL. F i g u r e

4 C o mp a r is o n t h e C L o f F CL A s o l u t i o n wi t h d i f f e r e n t a l b u mi n l

2 0

0 1

0 0

0 8

0 0

6 0

0 4

0 0

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'

国里Bk A B I n o r d e r t o t e s t i f y wh e t he r o t h e r a l b u mi n h a s t h e s a me f u nc t i o n t h a t c a n e n h a n c e t he CL o f FCLA s o l u t i o n ,s o me s i m i l a r e x p e r ime n t s h a d b e e n d o n e . I n Fi g u r e

4 t he CL 圈圈 维普资讯 http://www.cqvip.com M i nHAO 口,intensityofFCLAsolutionisregardedbackground( b k ) , t h e C L i n t e n s i t y o f F CL A+B S A f b o v i n e s e r u n l a l b u mi n ) s y s t e m i s t h e A c o l u m n , t h e C L i n t e n si t y o f F C L A B S( b o v i n e s e r u m) s y s t e m i s t h e B c o l u m n , t he C L i n t e n s i t y o f F C L A 十H S( h u m a n s e r u m ) s y s t e m i s t he C c o l u mn .a nd t he C L i nt e n si t y o f F CL A+ HS A s y s t e m i s t he D c o l u mn . B y c o mp a r i n g we d i s c o v e r e d t h a t a l l t h e s e b i o l o g i c s a mp l e s c o u l d e n h a n c e t he CL o f FCL A s o l u t i o ni n v a r i o us d e g r e e . t he e 岱e c t o f HS A wa st hemo s t o b v i O U S . Co n c l u s i o n I n t h i s p a p e r , w e r e p o r t s a h i g h s e n s i t i v e d e t e c t i o n m e t h o d f o r O

2 a nd O;

.T h e s e n si t i v i t y o f t h i s me t h o d i s a b o u t

2 0 t i me s h i g h e r t ha n t he c o n v e n t i o n a l me t ho d .HS A u s e di n t h i s e x p e r i me n t i s au b i q u i t o u s c o mp o n e n t i nh u m a n o r g a n i s m, s oi t s h o u l dh a v en o t o x i c i t y. T h i s me t ho d wi l l h a........