Eine bequeme Methode für die Extraktion und Analyse mit Hochdruck-Flüssigkeitschromatographie Katecholamin Neurotransmitter und deren Metabolite

Katecholamin Neurotransmitter und deren Metaboliten Inhalte in Körperflüssigkeiten können neuronale Funktion beeinflussen und Auswirkungen auf das Gleichgewicht der Reaktion auf Anregung Staaten zu einem großen Teil¹. Abnormities kann dazu führen, dass eine Vielzahl von Krankheiten, z. B. Ganglioneuroma, Pheochromacytoma, Neuroblastom und neurologischen Störungen^1,2. Extraktion und Bestimmung der Katecholamine in Körperflüssigkeiten ist sinnvoll, die Diagnose der relevanten Krankheiten. Jedoch gibt es in geringen Konzentrationen Katecholamine in biologischen Proben und leicht oxidierbar. Darüber hinaus sind sie sehr schwierig, wegen der großen Menge der Einmischung in die mittleren³eluieren. Simultane Detektion von Katecholaminen in biologischen Flüssigkeiten ist somit nach wie vor eine Herausforderung.

Es wurden Bewertungen zeigen, dass Harn Katecholamine ein gewisses Maß an Stress sein können und ihre Ebenen sind wichtige biologische Marker reagieren auf taktile Stimulation, die Verarbeitung in Neugeborenen-⁵. Den Untersuchungen zufolge alle Kinder, die von der vorzeitigen Vorfälle litten sind mit einem Risiko für Gehirn Verletzungen^4,5,6, und abnorme Freisetzung von Katecholaminen und damit zusammenhängende Fragen in den Flüssigkeiten kann zu Verletzungen führen. Es gibt erweiterte Magnet-Resonanz-Techniken, die Schädigung des Gehirns in früheren Phasen^7,8erkennen können. Jedoch innerhalb der ersten 48 h verursacht ein abnorme Neurodevelopmental Prozess permanent-Hirn-Trauma, das zeigt sich in medizinische Bilder¹¹wird nicht. Außerdem hohe Kosten und knappen Instrument Ressourcen, zusammen mit anderen Faktoren macht es unmöglich für alle Neugeborenen Einheiten Zugriff auf diese speziellen Neuro-Imaging-Techniken zu. Jedoch die Verwendung von eine leicht zugängliche und praktische Biomarker (z.B. Katecholamine und deren Metabolite) konnte diese Mängel überwinden, und die Vorführung eines Biomarkers in menschlichen Flüssigkeiten kann helfen bei der Früherkennung von Hirn-Trauma und führen zu veranlassen Kennung des Neugeborenen benötigen Neuroprotektion⁹. Die Katecholamine im Urin können ein einfach und klar Index durch die direkte Korrelation zwischen der Höhe der ihnen in Flüssigkeiten und Neuroactivity Funktion freigegeben sein.

Unter biologischen Flüssigkeiten, zerebrospinale Flüssigkeit (CSF) und Plasma-Proben sind nicht leicht zu bekommen über bestehenden traumatische Verfahren, und es ist auch sehr schwer loszuwerden, Störungen durch Klebstoff Protein und andere Verunreinigungen, führt zu einer lästigen und zeitraubende Probenahme Prozess, für wiederholte Erkennung ungeeignet ist. Auch für Kinder ist es fast unmöglich, die Proben auf traumatische Weise zu bekommen. Harn Probenahme deshalb besser als die anderen Formen der Probenahme, wie es ist, nicht-invasive, einfach zu bedienen, und kann immer wieder durchgeführt werden. Urinproben sind reichlich vorhanden und leicht zu verstauen, und zeigen große Vorteile gegenüber anderen Formen der biologischen Proben.

Die wichtigsten Methoden zur Quantifizierung von Katecholaminen in biologischen Flüssigkeiten gehören Radioenzymic Assays¹⁰, Enzym-linked immun-sorbent Assays¹¹, Voltammetrie¹² und thermische Linse Spektrometrie¹³. Aber Mängel vorhanden sind, wie z. B. komplizierte Vorgänge und schwer zu erkennende mehrere Ziele. Heute ist die dominierende Analyseverfahren Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie (HPLC)¹⁴, gepaart mit sensiblen elektrochemische¹⁵ oder fluorimetrischen Erkennung¹⁶, wegen seiner hohen Empfindlichkeit und gute Selektivität. Mit Tandem-Massenspektrometrie Technologie, wie flüssige Chromatographie/Massenspektrometrie (LC/MS) und flüssige Chromatographie/Masse Spektrometrie/Massenspektrometrie (LC/MS/MS), die Analyse und Quantifizierung der Neurotransmitter erreichen hohe Genauigkeit und Spezifität^17,18. Der MS-Technik erfordert jedoch teuer Instrumentierung sowie wesentlich qualifizierte Arbeitskräfte, erschwert die Methode allgemein in den meisten herkömmlichen Labors anzuwenden. HPLC-ECD-Systeme sind häufig in konventionellen und klinischen Laboratorien ausgestattet und haben somit eine gemeinsame und gute Wahl für Forschungsgruppen für chemische Bestimmung verwenden, aber sie erfordern die Probe eingeführt in das System sauber zu sein und der Microscale Volumen¹⁹. Daher ist es von großer Bedeutung, zu reinigen und die Probe vor der Analyse zu kondensieren. Die klassische Methode für den Reinigungsschritt ist flüssig-flüssig-Extraktion^14,15,20 und off-line Festphasen-Extraktion, einschließlich aktivierte Tonerde Spalte^21,22 und Diphenylborate (DPBA) Komplexierung^23,24,25,26.

Myeongho Lee Et al. haben chemisch modifiziert mit Krone Äther als das Adsorbens Polymer-Harz verwendet, um selektiv Katecholamine aus menschlicher Urin seit 2007²⁷zu extrahieren. Auch in 2006 Haibo He Et Al. bewies eine einfache Synthese für Boronate Affinität Extraktion Sorbens Byutilizing ein functionalizable Nanomagnetische polyedrischen Oligomere Silsesquioxane (POSS) auf der Grundlage Nanomagnetische Composite und zur Bereicherung der Katecholamine in Anwendung menschlicher Urin (Noradrenalin, Adrenalin und Isoprenalin)²⁸. Sie nutzte die Gelegenheit der Nanomaterialien, die Arbeit mit einer Technologie namens Nano-Elektrospinnen und bilden das Polymer Fasermaterial im Nanobereich zu erfüllen. Elektrospinnen Prozess kann der Durchmesser, die Morphologie und die räumliche Ausrichtung des Produktes anpassen, durch die Steuerung der Arbeitsspannung und Änderung des Inhalts der Spinnlösung zusammen mit anderen Parametern²⁹. Im Vergleich mit der konventionellen SPE Patrone, Electrospun Nanofasern eignen sich hervorragend zu extrahieren und zu bereichern Ziel Analyten aus einer komplexen Matrix, da sie mit hoher Oberfläche-Bereich-zu-Volumen-Verhältnis ausgestattet sind, um die Analyten mit hohem Wirkungsgrad zu adsorbieren und weisen Sie mehr leicht kontrolliert Oberfläche chemische Eigenschaften auf, so dass praktische Befestigung der Ziel-Verbindungen. Diese Eigenschaften machen sie gute Möglichkeiten für SPE Adsorbentien, reduziert die feste Phase und Desorption Lösungsmittel Betrag^30,31,32,33. Für Katecholamine in Urinproben wurden Electrospun Nanofasern bestehend aus Apolymeric Krone Äther mit Polystyrol (PCE-PS) verwendet, um gezielt drei Katecholamine (“NE”, “E” und “DA”)³⁴extrahieren. Das Papier darauf hingewiesen, dass die selektive Krone Äther die Ziele von NE, E, und DA, basierend auf seine korrekte Geometrie zum Binden von Katecholaminen adsorbiert über Wasserstoffbrückenbindungen bilden. Die Ergebnisse angezeigt den materiellen Krone Äther effektiv entfernen andere störenden Verbindungen enthalten in biologischen Proben. Inspiriert von diesem Bericht, wurde eine neuartige Methode für den selektiven Abbau der Katecholamine durch Verwendung von Electrospun zusammengesetzte Nanofasern bestehend aus PCE-PS entwickelt

In diesem Papier berichtet die Methode bisher³⁴ wurde verbessert und beschäftigt nicht nur um E, NE, und DA, sondern auch deren Metaboliten, MHPG und DOPAC, im Urin erfolgreich analysieren. Auch Möglichkeiten neue für den Mechanismus der Adsorption-Prozess. Die Methode zeigt befriedigende Extraktionseffizienz und Selektivität für die fünf Analyten, und die Methode wurde in der Analyse des Urins von risikoreichen Säuglinge mit perinatalen Hirnschäden und gesunden Kontrollen überprüft.