Une méthode pratique pour l’Extraction et analyse par chromatographie liquide à haute pression des neurotransmetteurs catécholamines et de leurs métabolites

Neurotransmetteurs catécholamines et leur contenu de métabolites dans les fluides corporels peut affecter la fonction neurale et affecter l’équilibre des États aux stimuli-réponse à une grande partie¹. Anormales peut causer une variété de maladies, telles que pheochromacytoma, SURRENALIEN, neuroblastome et troubles neurologiques^1,2. L’extraction et le dosage des catécholamines dans les fluides corporels est significatif pour le diagnostic des maladies concernées. Cependant, les catécholamines dans des échantillons biologiques existent en faibles concentrations et sont facilement oxydés. En outre, ils sont très difficiles à éluer à cause de la grande quantité d’interférence en moyenne³. Ainsi, la détection simultanée des catécholamines dans les liquides biologiques est toujours un défi.

Il y a eu des commentaires montrant que les catécholamines urinaires peuvent être une mesure de contrainte, et que leurs niveaux sont des marqueurs biologiques importantes répondant à la stimulation tactile, traitement des nouveaux-nés⁵. Selon les recherches, tous les nourrissons qui ont subi des incidents prématurées sont à risque de blessures de cerveau pour^4,5,6, et blessure peut provoquer la libération anormale des catécholamines et des questions connexes dans les fluides. Il existe des techniques avancées de résonance magnétique capable de détecter des lésions cérébrales dans les précédentes phases^7,8. Toutefois, dans les premières 48 h, un processus de développement neurologique anormal provoque crânien permanent qui ne sera pas évident dans des images médicales¹¹. En outre, les ressources de l’instrument haut coût et rares, ainsi que d’autres facteurs, le rend impossible pour toutes les unités néonatales d’avoir accès à ces techniques spécialisées de neuro-imagerie. Cependant, l’utilisation d’un biomarqueur facilement accessible et pratique (tels que les catécholamines et leurs métabolites) pourrait surmonter ces lacunes, et la projection d’un biomarqueur dans les fluides humains peut aider dans le diagnostic précoce des lésions cérébrales et prendre rapidement des identification des nouveau-nés qui ont besoin de neuroprotection⁹. Les catécholamines dans l’urine peuvent être un indice simple et évident, en raison de la corrélation directe entre le montant de leur libération dans les fluides et la fonction neuroactivity.

Parmi les liquides biologiques, le liquide céphalorachidien (LCR) et des échantillons de plasma ne sont pas faciles à obtenir par l’intermédiaire de procédures traumatisantes existantes, et il est aussi très difficile de se débarrasser des perturbations dues à la protéine adhésive et d’autres impuretés, conduisant à une pénible et processus fastidieux d’échantillonnage qui ne convient pas pour la détection répétée. Aussi, pour les enfants, il est presque impossible d’obtenir les échantillons de façon traumatique. Prélèvement urinaire est donc mieux que les autres formes d’échantillonnage, car il est non invasif, facile à utiliser et peut être fait à plusieurs reprises. Les échantillons d’urine sont abondants et faciles à stocker et montrent de grands avantages sur les autres formes d’échantillons biologiques.

Les principales méthodes pour quantifier des catécholamines dans les liquides biologiques comprennent les radioenzymic dosages¹⁰dosages immunitaire-sorbent-enzymatique¹¹, voltamétrie¹² et lentille thermique spectrométrie¹³. Mais lacunes existent, telles que des opérations complexes et difficiles à détecter des cibles multiples. Aujourd’hui, la technique d’analyse dominante est de chromatographie liquide à haute performance (HPLC)¹⁴, couplé avec sensible électrochimique¹⁵ ou fluorimétrique détection¹⁶, en raison de sa grande sensibilité et une bonne sélectivité. Avec la technologie de spectrométrie de masse en tandem, comme la chromatographie en phase liquide/spectrométrie de masse (LC/MS) et liquid chromatography/mass spectrometry/spectrométrie de masse (LC/MS/MS), l’analyse et la quantification des neurotransmetteurs peuvent atteindre de haut précision et la spécificité de^17,18. Cependant, la technique MS nécessite instrumentation coûteuse comme main-d’œuvre largement qualifiée, rendant la méthode difficilement applicable universellement dans les laboratoires plus classiques. Systèmes HPLC-DCE sont équipés généralement dans les laboratoires cliniques et plus classiques et sont ainsi devenus un choix commun et bon pour les groupes de recherche à utiliser pour le dosage chimique, mais elles nécessitent l’échantillon introduit dans le système pour être propre et de a petite Echelle volume¹⁹. Ainsi, il est d’une grande importance pour purifier et condenser l’échantillon avant l’analyse. La méthode classique pour la purification est extraction liquide-liquide^14,15,20 et off-line extraction en phase solide, y compris l’alumine activée colonne^21,22 et diphenylborate (DPBA) complexation^23,24,25,26.

Myeongho Lee et al. ont utilisé résine polymère modifié chimiquement avec de l’éther couronne comme l’adsorbant pour extraire sélectivement des catécholamines dans l’urine humaine depuis 2007²⁷. En outre, en 2006, Haibo He et al. fait preuve d’une approche de synthèse facile pour boronates affinité extraction sorbant byutilizing un nanomagnétiques fonctionnalisable polyédriques SILSESQUIOXANES oligomériques (POSS) selon des structures composite et appliquant à l’enrichissement des catécholamines dans l’urine humaine (noradrénaline, adrénaline et à l’isoprénaline)²⁸. Ils ont également profité de la nanomatériaux pour accomplir le travail, en utilisant une technologie appelée nano-électrofilage et formant le matériau fibreux de polymère à l’échelle nanométrique. Le processus électrofilage peut ajuster le diamètre, la morphologie et alignement spatiale du produit en contrôlant la tension de service et de modifier le contenu de la solution de filage ainsi que d’autres paramètres²⁹. Comparée à la cartouche SPE classique, nanofibres électrofilées sont très adaptés extraire et enrichir les analytes cibles d’une matrice complexe, car elles sont équipées des rapports élevés de surface-surface-à-volume d’adsorber les analytes à haut rendement, et pièce plus facilement contrôlée par surfaces propriétés chimiques, permettant la fixation pratique des composés cibles. Ces propriétés font le bon choix pour adsorbants SPE, qui réduit considérablement la phase solide et la désorption solvant montant^30,31,32,33. Des catécholamines dans les échantillons d’urine, nanofibres électrofilées composés d’éther couronne apolymeric avec du polystyrène (PCE-PS) ont été utilisés pour extraire sélectivement trois catécholamines (NE, E et DA)³⁴. Le document indiquait que l’éther couronne sélective adsorbés les cibles du NE, E et DA, qui reposait sur sa géométrie correcte permettant de lier les catécholamines via formant des liaisons hydrogènes. Les résultats affichés l’éther couronne matérielle efficacement, éliminer les autres composés interférents contenues dans des échantillons biologiques. Inspiré par ce rapport, une nouvelle méthode a été développée pour l’extraction sélective des catécholamines par utilisation de nanofibres composite électrofilées composé de PCE-PS.

Dans cet article, la méthode déjà rapporté³⁴ a été améliorée et utilisée non seulement pour analyser avec succès E, NE et DA, mais aussi leurs métabolites, MHPG et DOPAC, dans l’urine. Nous explorons également de nouvelles possibilités pour le mécanisme du processus d’adsorption. La méthode montre satisfaisant de l’efficacité d’extraction et de sélectivité pour les cinq analytes, et la méthode a été vérifiée dans l’analyse de l’urine de nouveau-nés à haut risque avec des lésions cérébrales périnatales et témoins sains.