A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
تم تطوير طريقة قياس الطيف الكتلي السائل الانتقائي والحساسي جنبا إلى جنب مع استخراج الطور الصلب الفعال على صفيحة ميكروبلات (مسكس) 96-جيدا ميكروبلات (مسكس) لقياس 3-نيتروتيروسين مجانا ( 3-نت) في البول البشري مع الإنتاجية العالية، والتي هي مناسبة للتطبيقات السريرية.
مجانا 3-نيتروتيروسين (3-نت) وقد استخدمت على نطاق واسع باعتبارها العلامات البيولوجية المحتملة للإجهاد التأكسدي. وقد تم الإبلاغ عن مستويات متزايدة من 3-نت في مجموعة واسعة من الحالات المرضية. ومع ذلك، الطرق الحالية تفتقر إلى حساسية كافية و / أو خصوصية اللازمة لقياس مستوى الذاتية المنخفضة من 3 نت بشكل موثوق ومرهقة جدا للتطبيقات السريرية. وبالتالي، هناك حاجة ماسة للتحسين التحليلي بدقة لتحديد مستويات 3-نت والتحقق من دور 3-نت في الظروف المرضية. يعرض هذا البروتوكول تطوير اللوني السائل اللوني جنبا إلى جنب جنبا إلى جنب قياس الطيف الكتلي (لك-مس / مس) الكشف جنبا إلى جنب مع مصغر استخراج المرحلة الصلبة (سب) لقياس سريع ودقيق من 3-نت في البول البشري كعلامة بيولوجية غير الغازية للإجهاد التأكسدي. سب باستخدام لوحة 96-جيدا تبسيط ملحوظ عملية من خلال الجمع بين تنظيف العينة والتحليل تخصيب دون مشقة مملة وخطوات التبخر، والحد من استهلاك المذيبات، والتخلص من النفايات، وخطر التلوث ووقت المعالجة بشكل عام. توظيف 25 ملم خلات الأمونيوم (نه 4 أوك) في الرقم الهيدروجيني 9 كما الحل شطف سب يعزز إلى حد كبير الانتقائية. وقد تحسنت استجابة إشارة الطيف الكتلي من خلال تعديل التحولات رصد رد فعل متعددة (مرم). استخدام 0.01٪ هكوه كمادة مضافة على عمود بينتافلوروفينيل (بب) (150 مم × 2.1 مم، 3 ميكرون) تحسين استجابة إشارة آخر 2.5 أضعاف وتقصير وقت التشغيل الكلي إلى 7 دقائق. تم تحقيق الحد الأدنى من الكميات (لوق) من 10 بيكوغرام / مل (0.044 نانومتر)، مما يمثل تحسنا كبيرا في الحساسية على المقايسات المبلغ عنها. هذه الطريقة المبسطة والسريعة والانتقائية والحساسة تسمح لوحات اثنين من عينات البول (ن = 192) ليتم معالجتها في فترة 24 ساعة. وبالنظر إلى تحسن ملحوظ في الأداء التحليلي، وأخذ عينات البول غير الغازية وغير مكلفة، والفحص المقترح هو مفيد لمرحلة ما قبل السريرية والسريريةدراسات.
وقد دفعت آثار الاكسدة على العرض السريري في طليعة في السنوات الأخيرة 1 . واحدة من المؤشرات الحيوية التي يتم استكشافها هو 3-نيتروتيروسين (3-نت)، وهو منتج مستقر نهاية تشكلت عندما تتفاعل الأنواع النيتروجين التفاعلي (رنز) مع التيروزين، وهو السلائف الناقل العصبي الكاتيكولامين. في حين أن 3-نت قد يكون القيمة السريرية كعلامة بيولوجية ل رنز في الجسم الحي، والتغيرات الكبيرة في خصائص ووظائف التيروزين قد تؤثر سلبا على البروتينات المقابلة والوظائف الخلوية 1 ، 2 . وقد اقترحت الأبحاث الناشئة أن 3-نت قد تلعب دورا هاما في الظروف الالتهابية 3 ، واضطرابات الاعصاب 4 ، 5 ، وأمراض القلب والأوعية الدموية 6 والسكري 7 وكذلك الشروط المتعلقة الإجهاد التأكسدي. ومع ذلك، هذه أوبسوتستند الروائح على نتائج من المنهجيات التي تفتقر إلى الحساسية و / أو الانتقائية 8 و 9 و 10 و 11 . وتتراوح هائلة 3-نت نطاقات تركيز للعينات البيولوجية ذكرت سابقا في الأدب أن المشاكل التحليلية الخطيرة ترتبط مع هذه المقايسات وتحتاج إلى تحسين تقني لتحديد بدقة مستويات 3-نت والتحقق من دورها في أمراض هذه الحالات .
الكميات خالية من 3-نت في المصفوفات البيولوجية يمثل تحديا خاصا للرجل والصك 8 ، 9 ، 10 ، 11 . أولا، فإن مستوى تتبع الذاتية 3-نت يتطلب الكشف فائقة الحساسية. وثانيا، وجود العديد من نظائرها مماثلة هيكليا، وخاصة التيروزين، الذي هو موجود فيالفائض الكبير، يتطلب درجة عالية من الانتقائية. ثالثا، والتشكيل الاصطناعي من 3-نت من قبل نترات التيروزين مع نترات في كل مكان والنيتريت يتطلب اهتماما خاصا أثناء إعداد العينة لتجنب المبالغة في تقدير كاذبة من 3 نت.
من بين مجموعة واسعة من المنهجيات المستخدمة لقياس 3-نت، مس / مس اعتبرت طريقة الذهب القياسية بسبب حساسية متفوقة والانتقائية 11 ، 12 ، 13 ، 14 . اللوني الغاز (غ) إلى جانب مس / مس يقدم أفضل حساسية، ومع ذلك، فإن الخطوات التي لا غنى عنها عينة مشتقة مملة جدا وتستغرق وقتا طويلا لتكون فعالة للفائدة السريرية 15 ، 16 . لك-مس / مس لا يتطلب تعقيد عينة معقدة، مما يجعلها الخيار أكثر واعدة. ومع ذلك، هناك العديد من العقبات للتغلب على مثل سينزيتيفيتي من لك-مس / مس الأساليب المذكورة في الأدب يحتاج إلى تحسين لقياس وفرة منخفضة 3-نت 7 ، 17 ، 18 ويجب تقصير فترة زمنية طويلة نسبيا لتطبيقات عالية الإنتاجية 12 ، 13 ، 17 ، 19 .
بالإضافة إلى ذلك، عند النظر في التطبيقات السريرية، والمصفوفة البيولوجية المستخدمة تلعب دورا هاما. وينبغي أن يكون من السهل وغير مكلفة للحصول على وغير الغازية إن أمكن 20 ، 21 ، 22 . البلازما، والعينة المستخدمة تقليديا في الأدب، ليست مصفوفة مرغوب فيه سريريا، لذلك تم استخدام منهجية استخدام البول الذي هو غير الغازية وفعالة من حيث التكلفة.
عدة محاولات لتطوير ريلوقد تم إجراء إيبل ومحددة لك-مس / مس المنهجيات باستخدام البول 9 ، 10 ، 11 . ومع ذلك، فقد قصروا جميعا إما أن تكون انتقائية، موثوقة أو فعالة بما فيه الكفاية للاستخدام السريري. وقد تم استجواب فعالية سب الأساسية المهيمنة باستخدام التقليدية خرطوشة المرحلة عكس (نوع C18) كما تنظيف العينة للتحليل 3-نت و سب متسلسل من تبادل الموجبة الكاتيونية قوية (سكس) والمرحلة عكس C18-أوه وقد اقترح 6 ، 7 ، 19 . استخدمت طريقة لك-مس / مس التي تم تطويرها مؤخرا عملية تنقية متعددة الخطوات من C18 سب اليدوي، اللوني عالي الضغط اللوني التحضيري (هبلك)، و سب على الانترنت لتحليل 3-نت 23 . على الرغم من أن هذه الطريقة كانت حساسة بما فيه الكفاية لأغراض سريرية، مع لوق من 0.041 نانومتر، وكانت عملية التنظيف مكثفة ومملة و ريكيالأحمر 3 مل من البول، مما يحد من جدواها لإنتاجية عالية. تم استخدام بوليمر مطبوع جزيئيا كمادة ماصة سب لتحسين كفاءة عملية التنظيف 14 ، ولكن لوق الناتج (0.7 ميكروغرام / مل) لم يكن منخفضا بما يكفي لعينات سريرية. طريقة أخرى المطلوبة ثنائي الأبعاد (2D) لك-مس / مس و اللوني المناعي لتنظيف العينة من أجل تحقيق الحد من الكشف (لود) 0.022 نانومتر 24 . في حين أن كل هذه الأساليب جعلت التقدم في تقييم 3-نت، لم تحقق أي من الحساسية والموثوقية والكفاءة اللازمة للتطبيقات السريرية.
من أجل التحقيق في علم الأمراض مجانا 3-نت ودورها كعلامة بيولوجية للإجهاد التأكسدي في البيئات السريرية، قمنا بتطوير منهجية بسيطة وفعالة ودقيقة ودقيقة، مما يتيح للتطبيقات السريرية عالية الإنتاجية 25 . A المنمنمة المختلطة الموجبة الموجبة كاتيونتم تنفيذ هانج (مسكس) 96-جيدا استخراج ميكروبلات لتحقيق تنظيف عينة بسيطة وفعالة وإثراء 3-نت في استخراج واحد تجاوز العيوب ينظر في الأساليب القائمة التي تتطلب مشتق والتبخر و 2D-لك. اللوني السائل مع 0.01٪ هكوه كمادة مضافة في المرحلة المتنقلة عرضت استجابة إشارة معززة مع دورة الزمن السريع. تم تحسين الانتقائية أيضا من خلال تطبيق معتدل نه 4 أوك شطف حل لشطف انتقائي من 3-نت، واستخدام الانتقال مرم لكلا 3-نت والمعيار الداخلي (إس). تم تعويض تأثير المصفوفة باستخدام كمية مخفضة من إس المفضل النظير 13 C المسمى نظير للتقدير الكمي. مع ظهور هذه المنهجية، والباحثين والأطباء سوف تكون قادرة على التحقق من دور 3-نت في الحالات السريرية ومواصلة استكشاف تأثير الاكسدة.
أجريت جميع الدراسات التي تنطوي على عينات البول البشري الالتزام بالإجراء الذي وافق عليه مجلس المراجعة المؤسسية فارماسان / علم الأعصاب (إيرب).
1. جمع عينة البول والكرياتينين (كر) تقرير
2. إعداد معيار، إس ومراقبة الجودة (ق) عينات
3. عملية استخراج المرحلة الصلبة
4. لك-مس / مس التحليل
الوقت (بالدقائق) | وحدة | أحداث | معامل |
0 | مضخات | مضخة B كونك. | 5 |
0.5 | مضخات | مضخة B كونك. | 20 |
1 | مضخات | مضخة B كونك. | 50 |
3 | مضخات | مضخة B كونك. | 80 |
4 | مضخات | مضخة B كونك. | 90 |
4.01 | مضخات | مضخة B كونك. | 95 |
5.5 | مضخات | مضخة B كونك. | 95 |
5.6 | مضخات | مضخة B كونك. | 5 |
7 | مراقب | توقف |
الجدول 1: الكروماتوغرافيا السائل التدرج ظروف شطف
5. تحديد الذروة، التكامل وعملية البيانات
ويوضح الشكل 1 أن 3-نت تماما كروماتوغرافيا فصلها عن نظائرها التيروزين مماثلة هيكليا أخرى تحت شرط لك الأمثل، مما يلغي التدخلات التي شاركت في التصفية بسبب هذه المركبات المفرطة إلى حد كبير، وبالتالي يعزز درجة الانتقائية الفحص. وبالإضاف?...
الاختلافات الكبيرة في تركيزات سبق ذكرها في الأدب عن الحرة الذاتية 3-نت في عينات البول البشرية تكشف عن المشاكل المنهجية المرتبطة المقايسات المتاحة 8 ، 9 ، 10 ، 11 . لا يزال تحديد دقيق للمستوى القاعدي ال...
ويعلن أصحاب البلاغ أنه لا يوجد لديهم أي تضارب في المصالح.
وسوف يعترف المؤلفان بسكوت هوارد وأبيغيل ماريناك على الدعم والتنسيق العامين لهذا العمل.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
3-Nitro-L-tyrosine | Sigma | N7389-5g | |
3-Nitro-L-tyrosine-13C9 | Sigma | 652296-5.0mg | |
Mass Spec Gold Urine | Golden West Biologicals | MSG 5000-1L | |
Oasis MCX 96-well µElution plate | Waters | 186001830BA | |
2mL 96 well collection plate | Phenomenex | AH0-7194 | |
96 positive processor | Waters | 186005521 | |
LC-MS Ultra CHROMASOLV methanol | Sigma | 14262-2L | |
LC-MS Ultra CHROMASOLV water | Sigma | 14263-2L | |
Formic acid for mass spectrometry | Sigma | 94318-50ML-F | |
Ammonium hydroxide solution | Sigma | 338818-1L | |
Ultra PFP propyl columns | Restek | 9179362 | |
5500 Triple quad | AB Sciex | / | Contact manufacture for more detail |
UFLC-XR | Shimadzu | / | Contact manufacture for more detail |
Integra 400 Plus | Roche | / | Urinary Creatinine Jaffé Gen 2 method |
LCMS certified 12 x 32mm screw neck vial | Waters | 600000751CV | |
LCGC certified 12 x 32mm screw neck total recovery vial | Waters | 186000384C | |
5 mL transport tube | Phenix | TT-3205 | |
50 mL Centrifuge tube | Crystalgen | 23-2263 | |
15 mL Centrifuge tube | Crystalgen | 23-2266 | |
eLine electronic pipette | Sartorius | 730391 | |
Microfuge centrifuge | Beckman Coulter | A46474 | |
OHAUS balance | Kennedy Scales, inc. | 735 | |
Vortex mixer | Bernstead Thermolyne | M16715 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved