Využití elektrochemických metod pro stanovení metalothioneinu a fytochelatinu

KIZEK, René, Bořivoj KLEJDUS, Jan VACEK, Vojtěch ADAM, Josef ZEHNÁLEK, Libuše TRNKOVÁ a Ladislav HAVEL. Využití elektrochemických metod pro stanovení metalothioneinu a fytochelatinu. In Sborník abstrakt IV. pracovní setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků. Brno, Česká republika: Masarykova univerzita v Brně, 2004, s. 22-22. ISBN 80-210-3319-3.

Základní údaje

• Originální název: Využití elektrochemických metod pro stanovení metalothioneinu a fytochelatinu
• Název anglicky: Using of electrochemical methods for metalothionein and phytochelatin determination
• Autoři: KIZEK, René (203 Česká republika), Bořivoj KLEJDUS (203 Česká republika), Jan VACEK (203 Česká republika), Vojtěch ADAM (203 Česká republika), Josef ZEHNÁLEK (203 Česká republika), Libuše TRNKOVÁ (203 Česká republika, garant) a Ladislav HAVEL (203 Česká republika).
• Vydání: Brno, Česká republika, Sborník abstrakt IV. pracovní setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků, od s. 22-22, 1 s. 2004.
• Nakladatel: Masarykova univerzita v Brně

Další údaje

• Originální jazyk: čeština
• Typ výsledku: Stať ve sborníku
• Obor: 10405 Electrochemistry
• Stát vydavatele: Česká republika
• Utajení: není předmětem státního či obchodního tajemství
• Kód RIV: RIV/00216224:14310/04:00009633
• Organizační jednotka: Přírodovědecká fakulta
• ISBN: 80-210-3319-3
• Klíčová slova anglicky: Metalothionein; proteins; phytochelatins; differential pulse voltammetry; cathodic chronopotentiometric stripping analysis; peak H; picomolar concentrations
• Štítky: cathodic chronopotentiometric stripping analysis, Differential pulse voltammetry, Metalothionein, Peak H, phytochelatins, picomolar concentrations, proteins

Anotace

Metalothioneiny (MT) patří do skupiny proteinů, které odpovídají za regulaci fyziologické koncentrace těžkých a esenciálních kovů. Stejně i rostlinné peptidy (fytochelatiny)jsou schopné vázat ionty kovů, V naší práci jsme se zabývali stanovením metalothioneinu a fytochelatinu pomocí elektrochemie. Kromě běžných voltametrických metod (diferenční pulzní- DPV a cyklická voltametrie -CV) bylo využito chronopotenciometrické stripping analýzy s konstantním proudem (CPSA). Aplikací adsorptivní přenosové rozpouštěcí (AdTS) techniky v kombinaci s CPSA je možné provádět analýzu MT ve vzorcích o objemu 5 ml, což žádná stávající metoda neumožňovala. MT v nepřítomnosti i v přítomnosti iontů kobaltu (Brdičkova reakce) poskytuje na rtuťové elektrodě v oblasti negativních potenciálů (-1.75 V vs. Ag/AgCl/3M KCl) signál ve tvaru píku. Podstata signálu spočívá v katalytickém procesu vylučování vodíku (pík H). Použitá technika je velmi citlivá a umožňuje stanovit MT v pikomolárních koncentracích. Při hledání nejvhodnějších experimentálních podmínek pro stanovení MT pomocí tohoto píku v CPSA bylo zjištěno, že optimálním prostředím je borátový pufr o pH 7.6 a rozpětí aplikovaného proudu 1-5 mA. Vzhledem k výhodám, která elektrochemické metody přináší, se elektroanalýza MT stala běžně používanou pro studium jeho fyziologických koncentrací. Jednou z dalších předností elektrochemické detekce MT je časová nenáročnost a snadná příprava vzorku. Na rozdíl od imunologických technik nebo metod založených na radioaktivním značení nedochází k degradaci vzorku a tím existuje možnost opakovaného stanovení MT, popř. stanovení těžkých kovů ve volné nebo vázané formě. Na základě výsledků elektroanalýzy MT a těžkých kovů v biologických matricích je elektrochemie pro multidimenzionální analýzu a vývoj biosenzorů perspektivní oblastí.

Anotace anglicky

Metalothioneins(MT) belongs to the protein group which are responsible for the regulation of the physiological concentrations of heavy metals. Analogous to MTs, phytochelatins (PCs)are able to bind heavy metals, too. The aim of our paper is the determinationof MTs and PCs by means of electrochemistry. Besides common voltammetric methods (diferentialpulse voltammetry - DPV and cyclic voltammetry - CV) chronopotentiometric stripping analysis with constant current (CPSA)was used. The application adsorptive transfer stripping technique(AdTS) with combination with CPSA provides the analysis of MT in samples with volumes about 5 microliters. Moreover, the application of Brdicka reaction and HMDE gives the possibility to determine MT in picomolar concentrations. On HMDE MT provides catalytic signal in potentials around -1.75 V (vs. Ag/AgCl/3M KCl) - peak H. The CPSA+AdTS technique is cheap and time unasuming method without the destruction of samples.

Návaznosti

• GA203/02/0422, projekt VaV: Název: Nové směry v elektrochemii nukleových kyselin a jejich aplikace v chemii životního prostředí

Investor: Grantová agentura ČR, Nové směry v elektrochemii nukleových kyselin a jejich aplikace v chemii životního prostředí

• GP525/04/P132, projekt VaV: Název: Studium obranných mechanismů rostlin při stresu způsobeném těžkými kovy
• IAA1163201, projekt VaV: Název: Využití adsorptivní přenosové a eliminační techniky pro elektrochemickou analýzu oligonukleotidů a nukleových kyselin

Investor: Akademie věd ČR, Využití adsorptivní přenosové a eliminační techniky pro elektrochemickou analýzu oligonukleotidů a nukleových kyselin

• LN00A081, projekt VaV: Název: Signální dráhy u rostlin
• MSM 432100001, záměr: Název: Regulace biologických a technologických procesů pro konkurenceschopné zemědělství.