L’impiego di nanoparticelle di oro (GNP) nella bioanalisi suscita notevole interesse in virtù della elevata area superficiale che conferisce loro una notevole reattività e delle proprietà ottiche fortemente dipendenti dalla dimensione delle particelle nonché dalla distanza inter-particella. Le GNP hanno coefficienti di estinzione di circa 3 ordini di grandezza superiori rispetto ai comuni coloranti organici. La banda di assorbimento caratteristica della dispersione colloidale (risonanza di plasmone superficiale) subisce uno shift verso lunghezze d’onda più elevate in seguito ad aggregazione. Il processo di aggregazione può essere indotto, ad esempio, da amminoacidi in possesso di gruppi funzionali aggiuntivi rispetto al gruppo -ammino (ammine, imidazoli, tioeteri o tioli) [1]. Tale peculiarità sta alla base di metodiche analitiche, di certo non specifiche, per la rivelazione colorimetrica di diversi amminotioli [2]. Di recente l’uso di GNP rivestite con un fluorosurfatante nonionico ha consentito la determinazione di omocisteina e cisteina, essendo altre biomolecole quali glutatione, cisteinglicina e glucosio incapaci di indurre aggregazione [3]. Da ciò si intuisce che per poter ottenere una certa selettività in questo tipo di rivelazione è indispensabile stabilizzare al meglio le GNP giacché l’analita per indurre il processo di aggregazione deve spostare l’anione adsorbito sulla superficie colloidale. A tale scopo, in questo lavoro di ricerca si è studiata l’aggregazione, indotta da omocisteina, di GNP stabilizzate mediante polistirensolfonato di sodio. A differenza di surfatanti, o più in generale di polimeri, non ionici l’impiego di un polielettrolita comporta una stabilizzazione maggiore in quanto di natura elettrosterica, ovvero allo stesso tempo elettrostatica e sterica. E’ stato condotto uno studio di ottimizzazione delle variabili sperimentali che influenzano la cinetica di aggregazione e cioè pH e forza ionica del tampone. Quindi si è analizzata la selettività della rivelazione colorimetrica notando come il processo di aggregazione avvenga, seppur con una cinetica più lenta, anche per omocistina, cisteina e cistina. Il glutatione, pur possedendo al suo interno la cisteina, non induce aggregazione probabilmente per motivi dimensionali. Non si è osservata aggregazione anche nel caso di amminoacidi quali la lisina aventi gruppi funzionali aggiuntivi diversi dal tiolo o di composti tiolici quali l’1-6esanditiolo. Data la rapidità di rivelazione si prevede in futuro di accoppiare la metodica messa a punto alla CE per la determinazione e separazione di Hcys e Cys in campioni reali previa derivatizzazione on column. Riferimenti Bibliografici 1. Zhong, Z.Y.; Patskovsky, S.; Bouvrette, P.; Luong, J.H.T.; Gedanken, A.J. J. Phys. Chem. 2004, 108, 4046-4052. 2. Zhang, F.X.; Han, L.; Israel, L.B.; Daras, J.C.; Maye, M.M.; Ly, N.K.; Zhong, C.J. Analyst 2002, 127, 462-465. 3. Lu, C.; Zu, Y.; Wing-Wah Yam, V. Anal. Chem 2007, 79, 666-672.

Determinazione colorimetrica di omocisteina mediante derivatizzazione con nanoparticelle di oro stabilizzate con polistirensolfonato di sodio

GUERRIERI, Antonio;CIRIELLO, Rosanna;
2008-01-01

Abstract

L’impiego di nanoparticelle di oro (GNP) nella bioanalisi suscita notevole interesse in virtù della elevata area superficiale che conferisce loro una notevole reattività e delle proprietà ottiche fortemente dipendenti dalla dimensione delle particelle nonché dalla distanza inter-particella. Le GNP hanno coefficienti di estinzione di circa 3 ordini di grandezza superiori rispetto ai comuni coloranti organici. La banda di assorbimento caratteristica della dispersione colloidale (risonanza di plasmone superficiale) subisce uno shift verso lunghezze d’onda più elevate in seguito ad aggregazione. Il processo di aggregazione può essere indotto, ad esempio, da amminoacidi in possesso di gruppi funzionali aggiuntivi rispetto al gruppo -ammino (ammine, imidazoli, tioeteri o tioli) [1]. Tale peculiarità sta alla base di metodiche analitiche, di certo non specifiche, per la rivelazione colorimetrica di diversi amminotioli [2]. Di recente l’uso di GNP rivestite con un fluorosurfatante nonionico ha consentito la determinazione di omocisteina e cisteina, essendo altre biomolecole quali glutatione, cisteinglicina e glucosio incapaci di indurre aggregazione [3]. Da ciò si intuisce che per poter ottenere una certa selettività in questo tipo di rivelazione è indispensabile stabilizzare al meglio le GNP giacché l’analita per indurre il processo di aggregazione deve spostare l’anione adsorbito sulla superficie colloidale. A tale scopo, in questo lavoro di ricerca si è studiata l’aggregazione, indotta da omocisteina, di GNP stabilizzate mediante polistirensolfonato di sodio. A differenza di surfatanti, o più in generale di polimeri, non ionici l’impiego di un polielettrolita comporta una stabilizzazione maggiore in quanto di natura elettrosterica, ovvero allo stesso tempo elettrostatica e sterica. E’ stato condotto uno studio di ottimizzazione delle variabili sperimentali che influenzano la cinetica di aggregazione e cioè pH e forza ionica del tampone. Quindi si è analizzata la selettività della rivelazione colorimetrica notando come il processo di aggregazione avvenga, seppur con una cinetica più lenta, anche per omocistina, cisteina e cistina. Il glutatione, pur possedendo al suo interno la cisteina, non induce aggregazione probabilmente per motivi dimensionali. Non si è osservata aggregazione anche nel caso di amminoacidi quali la lisina aventi gruppi funzionali aggiuntivi diversi dal tiolo o di composti tiolici quali l’1-6esanditiolo. Data la rapidità di rivelazione si prevede in futuro di accoppiare la metodica messa a punto alla CE per la determinazione e separazione di Hcys e Cys in campioni reali previa derivatizzazione on column. Riferimenti Bibliografici 1. Zhong, Z.Y.; Patskovsky, S.; Bouvrette, P.; Luong, J.H.T.; Gedanken, A.J. J. Phys. Chem. 2004, 108, 4046-4052. 2. Zhang, F.X.; Han, L.; Israel, L.B.; Daras, J.C.; Maye, M.M.; Ly, N.K.; Zhong, C.J. Analyst 2002, 127, 462-465. 3. Lu, C.; Zu, Y.; Wing-Wah Yam, V. Anal. Chem 2007, 79, 666-672.
2008
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