Un metodo pratico per estrazione ed analisi con cromatografia liquida dei neurotrasmettitori della catecolamina e loro metaboliti

Neurotrasmettitori della catecolamina e il loro contenuto di metabolita nei liquidi corporei possa influenzare la funzione neurale e compromettere l’equilibrio degli Stati di risposta a stimolo di una larga misura¹. Anormalità può causare una varietà di malattie, quali pheochromacytoma, ganglioneuroma, neuroblastoma e disturbi neurologici^1,2. L’estrazione e la determinazione delle catecolamine nei liquidi corporei è significativo per la diagnosi delle malattie. Tuttavia, le catecolamine in campioni biologici presenti in basse concentrazioni e sono facilmente ossidate. Inoltre, sono molto difficili eluire a causa della grande quantità di interferenze in media³. Così, la rilevazione simultanea delle catecolamine nei fluidi biologici è ancora una sfida.

Ci sono state recensioni mostrando che le catecolamine urinarie possono essere una misura di stress, e che i loro livelli sono importanti indicatori biologici risponde alla stimolazione tattile elaborazione in neonati⁵. Secondo la ricerca, tutti gli infanti che hanno sofferto gli incidenti precoce sono a rischio per la ferita di cervello^4,5,6, e danno può causare il rilascio anormale delle catecolamine e questioni connesse nei fluidi. Esistono tecniche di risonanza magnetica avanzata che possono rilevare danni al cervello in precedenti fasi^7,8. Tuttavia, entro le prime 48 h, un processo anormale neurodevelopmental causerà danno cerebrale permanente che non sarà evidente in immagini mediche¹¹. Inoltre, le risorse di alto costo e scarsa strumento, insieme ad altri fattori, rende impossibile per tutte le unità neonatale di avere accesso a queste tecniche di neuro-imaging per applicazioni specializzate. Tuttavia, l’uso di un biomarcatore facilmente accessibile e pratico (come le catecolamine e loro metaboliti) potrebbe superare queste carenze, e la proiezione di un biomarcatore nei fluidi umani può aiutare nella diagnosi precoce della lesione cerebrale e condurre per richiedere identificazione dei neonati che necessitano di neuroprotezione⁹. Le catecolamine nelle urine possono essere un indice semplice ed evidente, a causa della correlazione diretta tra la quantità di loro rilasciata fluidi e neuroactivity funzione.

Tra i fluidi biologici, campioni di plasma e del liquido cerebrospinale (CSF) non sono facili da ottenere tramite procedure esistenti traumatiche, e inoltre è molto difficile sbarazzarsi di disturbi causati dalla proteina adesiva e altre impurità, portando a un fastidioso e processo che richiede tempo di campionamento che è inadatto per il rilevamento di ripetute. Inoltre, per i bambini, è quasi impossibile ottenere i campioni in modo traumatico. Pertanto, campionamento urinaria è meglio di altre forme di campionamento, come è non invasivo, facile da usare e può essere fatto più volte. Campioni di urina sono abbondanti e facili da memorizzare e mostrerà grandi vantaggi rispetto alle altre forme di campioni biologici.

I principali metodi per quantificare le catecolamine nei fluidi biologici includono radioenzymic saggi¹⁰, enzimo-immunitario-sorbent test¹¹, voltammetria¹² e lente termica spettrometria¹³. Ma esistono carenze, quali operazioni complicate e difficili da rilevare bersagli multipli. Oggi, la tecnica di analisi dominante è ad alte prestazioni cromatografia liquida (HPLC)¹⁴, accoppiato con sensibili elettrochimico¹⁵ o fluorimetrico rilevazione¹⁶, a causa della sua alta sensibilità e buona selettività. Con tecnologia di spettrometria di massa tandem, come cromatografia liquida/spettrometria di massa (LC/MS) e liquido cromatografia/spettrometria di massa/spettrometria di massa (LC/MS/MS), l’analisi e la quantificazione dei neurotrasmettitori possono realizzare alto precisione e specificità^17,18. Tuttavia, la tecnica MS richiede strumentazione costosa così come sostanzialmente qualificata manodopera, rendendo il metodo difficilmente applicabile universalmente nei laboratori più convenzionali. Sistemi HPLC-ECD sono comunemente dotate di laboratori più convenzionali e clinici e così sono diventati una scelta comune e buona per gruppi di ricerca da utilizzare per la determinazione chimica, ma richiedono il campione introdotto nel sistema per essere pulito e di Microscala volume¹⁹. Così, è di grande importanza per purificare e condensare il campione prima dell’analisi. Il metodo classico per la fase di purificazione è estrazione liquido-liquido^14,15,20 e off-line estrazione in fase solida, tra cui colonna di allumina attivata^21,22 e diphenylborate (DPBA) complessazione^23,24,25,26.

Myeongho Lee et al. hanno utilizzato resina polimerica chimicamente con etere corona come adsorbente per estrarre selettivamente le catecolamine da urina umana dal 2007²⁷. Inoltre, nel 2006, Haibo He et al. ha dimostrato un approccio facile sintesi per boronato affinità estrazione sorbente byutilizing un composito a base nanomagnetici nanomagnetici functionalizable silsesquioxane oligomerici poliedrici (POSS) e la sua applicazione all’arricchimento delle catecolamine nel urina umana (adrenalina e della noradrenalina, isoprenalina)²⁸. Essi hanno anche approfittato dei nanomateriali a compiere l’opera, utilizzando una tecnologia chiamata nano-elettrofilatura e formando il materiale fibroso di polimero in scala nanometrica. Il processo di elettrofilatura può regolare il diametro e la morfologia spaziale allineamento del prodotto controllando la tensione di lavoro e cambiare il contenuto della soluzione di filatura insieme ad altri parametri²⁹. Confronto con la cartuccia SPE convenzionale, le nanofibre elettrofilate sono molto adatte per estrarre e arricchire analiti bersaglio da una matrice complessa, come sono dotate di elevati rapporti di superficie-zona–volume di adsorbire gli analiti con alta efficienza, e presentano più facilmente controllato superficie proprietà chimiche, che permette il comodo attacco dei composti bersaglio. Queste caratteristiche li rendono buone scelte per adsorbenti SPE, riducendo notevolmente la fase solida e desorbimento quantità solvente^30,31,32,33. Per le catecolamine in campioni di urina, le nanofibre elettrofilate composte da etere corona apolymeric con polistirene (PCE-PS) sono state utilizzate per estrarre selettivamente tre catecolamine (NE, E e DA)³⁴. La carta indicata che l’etere corona selettiva adsorbito gli obiettivi di NE, E e DA, che si basava sulla sua corretta geometria per l’associazione di catecolamine via formando legami idrogeno. I risultati visualizzati l’etere corona materiale in modo efficace, eliminando altri composti interferenti contenute in campioni biologici. Ispirato da questo rapporto, un nuovo metodo è stato sviluppato per l’estrazione selettiva delle catecolamine mediante uso di elettrofilate nanofibre composito composte di PCE-PS.

In questa carta, il metodo segnalato precedentemente³⁴ era migliorato e impiegato non solo per analizzare correttamente E, NE e DA, ma anche loro metaboliti, MHPG e DOPAC, nelle urine. Inoltre esploriamo nuove possibilità per il meccanismo del processo di adsorbimento. Il metodo Mostra soddisfacente efficienza di estrazione e selettività per gli cinque analiti, e il metodo è stato verificato nell’analisi delle urine da neonati ad alto rischio con lesione cerebrale perinatale e controlli sani.