Аналитические возможности определения аристолохиевой кислоты I амперометрическими биосенсорами и поляризационным флуоресцентным иммуноанализом

Abstract

Для определения аристолохиевой кислоты I (АК I) разработаны тирозиназные амперометрические биосенсоры на основе графитовых печатных электродов, модифицированых восстановленным оксидом графена (ВОГ), многостенными углеродными нанотрубками (МУНТ) и нанокомпозитом на основе ВОГ и наночастиц серебра (НЧ Ag), а также вариант поляризационного флуоресцентного иммуноанализа (ПФИА) с использованием трейсера на основе флуоресцеин-5(6)-карбоксамидогексановой кислоты. Установлено, что АК Ⅰ является ингибитором тирозиназы в диапазоне концентраций 1×10-10 - 1×10-8 М, нижняя граница определяемых концентраций сн = 7×10-11 М. Модификация поверхности электродов ВОГ и МУНТ позволила улучшить аналитические характеристика биосенсора: диапазон определяемых концентраций составил 1×10-11 - 1×10-6 М для ВОГ и 1×10-10 - 1×10-6 М для МУНТ. Коэффициент корреляции и нижняя граница определяемых концентраций сн на уровне 0.9828 и 8×10-12 М и 0.9859 и 5×10-11 М в случае биосенсоров, модифицированных ВОГ и МУНТ соответственно. Разработан вариант конкурентного поляризационного флуоресцентного иммуноанализа, который позволил определять АК Ⅰ в концентрационном диапазоне 1×10-11 - 1× 10-7 М с сн = 7×10-12 М. Концентрация антител – 1 мг/мл, время инкубации иммунного комплекса трейсер - антитело - 5 мин. Методики определения АК Ⅰ апробированы в образцах травяных сборов, в корнях, листьях и стеблях копытня европейского, а также в сельскохозяйственных культурах, выращенных совместно с копытнем.

Tyrosinase amperometric biosensors based on graphite printed electrodes modified with reduced graphene oxide (RGO), multi-walled carbon nanotubes (MWNTs), and a nanocomposite based on RGO and silver nanoparticles (Ag NPs), as well as a variant of polarization fluorescence immunoanalysis (PFIA) using a tracer based on fluorescein-5(6)-carboxamidohexanoic acid for determining aristolochic acid Ⅰ (AA) were developed. It has been found that AA Ⅰ is a tyrosinase inhibitor in the concentration range of 1×10–10–1×10–8 M, with LOD of 7×10–11 M. Modifying the electrode surface by RGO and MWCNTs improved the analytical characteristics of the biosensor; analyzed concentration range increased to 1×10–11–1×10–6 M for RGO and 1×10–10–1×10–6 M for MWCNTs. The correlation coefficient and LOD were 0.9828 and 8×10–12 M, and 0.9859 and 5×10–11 M in the case of the biosensors modified with RGO and MWCNT, respectively. A variant of a competitive polarization fluorescent immunoanalysis was developed, which permitted determining AA Ⅰ in the concentration range of 1×10–11–1×10–7 M with LOD of 7×10–12 M. The concentration of antibodies was 1 mg/ml, the time of incubation of the immune complex tracer-antibody was 5 min. Methods for determining AA Ⅰ were tested using samples of herbal preparations, in roots, leaves, stems of European hoof, as well as in crops grown together with hoof.