Un método conveniente para la extracción y análisis con cromatografía líquida de alta presión de los neurotransmisores catecolaminas y sus metabolitos

Neurotransmisores de catecolamina y su contenido de metabolitos en los fluidos corporales puede afectan la función neuronal y afectar el equilibrio de los Estados de la respuesta a estímulo a una gran parte¹. Anomalías que puede causar una variedad de enfermedades, tales como pheochromacytoma, ganglioneuroma, neuroblastoma y trastornos neurológicos^1,2. La extracción y la determinación de catecolaminas en fluidos corporales es significativo para el diagnóstico de las enfermedades relevantes. Sin embargo, las catecolaminas en muestras biológicas existen en bajas concentraciones y se oxidan fácilmente. Además, son muy difíciles a fin de eluir debido a la gran cantidad de interferencias en el medio³. Por lo tanto, la detección simultánea de catecolaminas en fluidos biológicos es todavía un reto.

Ha habido comentarios demostrando que Catecolaminas urinarias pueden ser una medida de la tensión, y que sus niveles son importantes marcadores biológicos en respuesta a la estimulación táctil en los recién nacidos⁵. Según la investigación, todos los niños que han sufrido incidentes prematuros están en riesgo de cerebro lesión^4,5,6, y lesión puede causar la liberación anormal de catecolaminas y asuntos relacionados a los fluidos. Existen técnicas avanzadas de resonancia magnética que pueden detectar daño cerebral en anteriores fases^7,8. Sin embargo, en las primeras 48 h, un proceso de desarrollo neurológico anormal causará lesión cerebral permanente que no será evidente en imágenes médicas¹¹. Además, los recursos de alto costo y escaso instrumento, junto con otros factores, hace imposible para todas las unidades neonatales tener acceso a estas técnicas de neuroimagen especializadas. Sin embargo, el uso de un biomarcador fácilmente accesible y práctico (como las catecolaminas y sus metabolitos) puede superar estas deficiencias, y la proyección de un biomarcador en los fluidos humanos puede ayudar en el diagnóstico precoz de la lesión cerebral y conducir a identificación de los bebés recién nacidos que necesitan neuroprotección⁹. Las catecolaminas en la orina pueden ser un índice fácil y obvio, debido a la correlación directa entre la cantidad de ellos liberados en líquidos y la función de neuroactivity.

Entre los fluidos biológicos, muestras de plasma y líquido cefalorraquídeo (LCR) no son fáciles de conseguir a través de los procedimientos traumáticos, y también es muy difícil deshacerse de interferencia debido a la proteína adhesiva y otras impurezas, conduciendo a una problemática y proceso desperdiciador de tiempo de muestreo que es inadecuado para la detección repetida. También, para los niños, es casi imposible obtener las muestras de manera traumática. Por lo tanto, muestra urinaria es mejor que las otras formas de muestreo, ya que es no invasivo, fácil de manejar y puede hacerse varias veces. Las muestras de orina son abundantes y fáciles de almacenar y mostrar grandes ventajas sobre las otras formas de muestras biológicas.

Los métodos principales para cuantificar las catecolaminas en fluidos biológicos son radioenzymic ensayos¹⁰, ensayos inmune absorbente ligado a enzima¹¹, voltametría¹² y lente termal espectrometría¹³. Pero existen deficiencias, tales como operaciones complicadas y difíciles de detectar múltiples objetivos. Hoy en día, la técnica de análisis dominante es cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC)¹⁴, juntada con sensibles electroquímico¹⁵ o fluorimétrica detección¹⁶, debido a su alta sensibilidad y buena selectividad. Con la tecnología de espectrometría de masas tándem, como la cromatografía líquida/espectrometría de masas (LC/MS) y cromatografía de líquidos/masas espectrometría/espectrometría de masas (LC/MS/MS), el análisis y cuantificación de los neurotransmisores pueden alcanzar altos exactitud y especificidad^17,18. Sin embargo, la técnica MS requiere costosa instrumentación así como mano de obra calificada considerablemente, dificultando el método a aplicarse universalmente en los laboratorios más convencionales. Sistemas de HPLC-ECD se equipan comúnmente en laboratorios clínicos y más convencionales y así se han convertido en una común y buena opción para grupos de investigación a utilizar para la determinación química, pero requieren la muestra introducida en el sistema de limpia y de microescala volumen¹⁹. Por lo tanto, es de gran importancia para purificar y condensar la muestra antes del análisis. El método clásico para el paso de la purificación es la extracción líquido-líquido^14,15,20 y extracción en fase sólida off-line, incluyendo columna de alúmina activada^21,22 y diphenylborate (DPBA) complejación^23,24,25,26.

Myeongho Lee et al. han estado utilizando resina de polímero modificada químicamente con éter de corona como adsorbente para extraer selectivamente las catecolaminas de la orina humana desde 2007²⁷. También, en 2006, Haibo He et al. demostró un enfoque de síntesis fácil de boronate afinidad extracción solvente byutilizing un compuesto de base nanomagnetic nanomagnetic functionalizable silsesquioxane oligoméricos poliédricos (POSS) y aplicarlo en el enriquecimiento de catecolaminas en orina humana (noradrenalina y epinefrina, isoprenalina)²⁸. También se aprovechó de los nanomateriales para cumplir con el trabajo, utilizando una tecnología llamada nano-electrospinning y formando el material fibroso del polímero en la nanoescala. El proceso de centrifugado eléctrico puede ajustar el diámetro, morfología y alineación espacial del producto controlando la tensión de trabajo y cambiar el contenido de la solución de hilatura junto con otros parámetros²⁹. En comparación con el cartucho SPE convencional, nanofibras electrospun son altamente convenientes extraer y enriquecer analitos de una matriz compleja, ya que cuentan con alta relación superficie-área-volumen para los analitos con alta eficiencia, y exhiben más fácilmente controlado superficie propiedades químicas, permitiendo que el práctico accesorio de los compuestos objetivo. Estas propiedades hacen buenas opciones para adsorbentes SPE, reducción de la fase sólida y la desorción de solvente cantidad^30,31,32,33. De catecolaminas en orina, nanofibras electrospun compuestos de éter de corona apolymeric con poliestireno (PCE-PS) se utilizan para extraer selectivamente tres catecolaminas (NE, E y DA)³⁴. El documento indica que el éter corona selectivo adsorbe los objetivos de la NE, E y DA, que se basó en su geometría correcta para atar las catecolaminas a través de la formación de enlaces de hidrógeno. Los resultados muestran el material éter corona eficazmente, eliminar otros compuestos interferentes en las muestras biológicas. Inspirado en este informe, un nuevo método fue desarrollado para la extracción selectiva de las catecolaminas por uso de nanofibras compuesto electrospun compuesto por PCE-PS.

En este trabajo, el método divulgado previamente³⁴ fue mejorado y se emplea no sólo para analizar con éxito E, NE y DA, sino también sus metabolitos, MHPG y DOPAC, en orina. También exploramos nuevas posibilidades para el mecanismo del proceso de adsorción. El método muestra satisfactoria eficiencia de extracción y selectividad para los cinco analitos, y el método se verificó en el análisis de orina de bebés en alto riesgo con daño cerebral perinatal y controles sanos.