エルマン試薬によるバイオチオールの選択的光学センシング：5,5'-ジチオビス（2-ニトロベンゾ酸） - 修飾金ナノ粒子

生物系における重要な役割のため、バイオチオールの敏感で選択的な決定方法の開発は重要です。生物学的に重要なチオール（バイオチオール）を生物サンプルおよび製薬物質から選択的に決定するように考案されたコロイド溶液に、エルマン試薬（DTNB）吸着金ナノ粒子（AU-NPS）（DTNB-AU-NP）を使用して新しい光学センサーを提示します。溶液中の遊離スルフヒドリル基を定量化するための多用途の水溶性化合物である5,5'-ジチオビス（2-ニトロベンゾ酸）（DTNB）は、Au-NPに非共有相互作用を介して吸着し、黄色の熟成の形成に関連する吸収変化を吸収します。 Sは410nmで測定されました。このセンサーは、システイン、グルタチオン、ホモシステイン、システアミン、ジヒドリポ酸、および1,4-ジチオアリトリトールを含む標準的なバイオチオールの広い濃度範囲に対して線形応答を与えました。個々のバイオチオールのキャリブレーション曲線が構築され、それらのモル吸収性と線形濃度の範囲が決定されました。DTNB-AU-NPアッセイを使用したさまざまなバイオチオールのシステイン等価チオール含有量（CETC）値は、従来のDTNBアッセイのものと同等であり、固定化されたDTNB試薬がチオールに対する反応性を保持したことを示しています。アミノ酸、フラボノイド、ビタミン、血漿抗酸化物質などの一般的な生物学的サンプル成分は、提案されたセンシング法を妨げませんでした。このアッセイは、線形性、添加性、精度、回復によって検証され、アッセイが信頼性が高く堅牢であることを示しています。DTNB吸着Au-NPSプローブは、従来のDTNB試薬よりもバイオチオール測定においてより高い感度（つまり、検出限界が低い）を提供しました。最適化された条件下では、システイン（CYS）が提案されたアッセイによって定量化され、検出限界（LOD）は0.57μmで、許容可能な直線性は0.4〜29.0μm（r = 0.998）でした。

Development of sensitive and selective methods of determination for biothiols is important because of their significant roles in biological systems. We present a new optical sensor using Ellman's reagent (DTNB)-adsorbed gold nanoparticles (Au-NPs) (DTNB-Au-NP) in a colloidal solution devised to selectively determine biologically important thiols (biothiols) from biological samples and pharmaceuticals. 5,5'-Dithio-bis(2-nitrobenzoic acid) (DTNB), a versatile water-soluble compound for quantitating free sulfhydryl groups in solution, was adsorbed through non-covalent interaction onto Au-NPs, and the absorbance changes associated with the formation of the yellow-colored 5-thio-2-nitrobenzoate (TNB(2-)) anion as a result of reaction with biothiols was measured at 410nm. The sensor gave a linear response over a wide concentration range of standard biothiols comprising cysteine, glutathione, homocysteine, cysteamine, dihydrolipoic acid and 1,4-dithioerythritol. The calibration curves of individual biothiols were constructed, and their molar absorptivities and linear concentration ranges determined. The cysteine equivalent thiol content (CETC) values of various biothiols using the DTNB-Au-NP assay were comparable to those of the conventional DTNB assay, showing that the immobilized DTNB reagent retained its reactivity toward thiols. Common biological sample ingredients like amino acids, flavonoids, vitamins, and plasma antioxidants did not interfere with the proposed sensing method. This assay was validated through linearity, additivity, precision and recovery, demonstrating that the assay is reliable and robust. DTNB-adsorbed Au-NPs probes provided higher sensitivity (i.e., lower detection limits) in biothiol determination than conventional DTNB reagent. Under optimized conditions, cysteine (Cys) was quantified by the proposed assay, with a detection limit (LOD) of 0.57μM and acceptable linearity ranging from 0.4 to 29.0μM (r=0.998).