Name: a convenient method for extraction and analysis with high-pressure liquid chromatography of catecholamine neurotransmitters and their metabolites
Uploaded: 2018-03-01T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Convenient Method for Extraction and Analysis with High-Pressure Liquid Chromatography of Catecholamine Neurotransmitters and Their Metabolites at JoVE.com

Denne studien ble støttet av National Science Foundation av Kina (No.81172720, nr. 81673230), sosial utvikling forskning Program av Jiangsu provinsen vitenskap og avdelingen (nr. BE2016741), Science & Technology prosjekt av Kina General Administration of Quality tilsyn, inspeksjon og karantene (2015QK055), åpne prosjektet programmet nøkkel laboratorium for barns utvikling og læring naturfag i utdanningsdepartementet, Sørøst University (CDLS-2016-04). Vi anerkjenner oppriktig Yuan sang og Ping Liu som hjalp oss på eksempler samling.

Informert samtykke fra foreldre ble innhentet, og institusjonelle gjennomgang styret godkjenning ble innhentet for studier. Studien ble utført i henhold til koden for etikk i World Medical Association (Helsinkideklarasjonen) for eksperimenter som involverte mennesker. Omsorgspersoner av alle deltakerne gitt skriftlig samtykke for å være inkludert i studien. Etisk komité godkjenning fra Zhongda sykehus, affiliate med Sørøst University, var også innhentet.
1. forberedelse kolonner og løsni...

Den foreslåtte PFSPE metoden i dette dokumentet kan være betydelige og meningsfylt forhold til sin hurtighet, enkelhet og bekvemmelighet. Adsorbents brukes i protokollen er electrospun nanofibers, som har en høy overflate område-til-volum, og adsorberes i analytter med høy effektivitet. Prosedyren bare trenger noen milligram nanofiber og en liten mengde eluant løsemiddel og krever ikke en fordampning skritt å konsentrere seg på analytter. Her har vi presentert en detaljert oversikt over en såkalt HPLC-ECD basert...

Katekolaminer nevrotransmittere og metabolitten innholdet i kroppsvæsker kan påvirke nevrale funksjon og påvirker balansen av svar til stimulans til en stor grad1. Abnormities kan føre til en rekke sykdommer, for eksempel pheochromacytoma, ganglioneuroma, neuroblastom og nevrologiske lidelser1,2. Utvinning og fastsettelse av katekolaminer i kroppsvæsker er meningsfulle for diagnostisering av relevante sykdommer. Men katekolaminer i biologiske prøver finnes i lave konsentrasjoner, og er lett oksidert. Videre, de er svært vanskelig å elute på grunn av den store mengden av interferens i middels3. Dermed er samtidige påvisning av katekolaminer i biologiske væsker fortsatt en utfordring.
Det har vært vurderinger viser at urin katekolaminer kan være et mål av stress, og at nivåene er viktig biologiske markører svarer taktil stimulering behandling i nyfødte5. Ifølge forskning, alle barn som har lidd av tidlig hendelser er utsatt for hjernen skade4,5,6, og skade kan føre til unormal utgivelsen av katekolaminer og relaterte saker i væsker. Det finnes avanserte magnetisk resonans teknikker som kan oppdage hjerneskade i tidligere faser7,8. Men innen de første 48 timer, vil en unormal neurodevelopmental prosessen føre til permanent hjerneskade som ikke er tydelig i medisinske bilder11. Dessuten, høy kostnad og knappe ressurser, sammen med andre faktorer, gjør det umulig for alle neonatal enheter skal ha tilgang til disse spesialiserte neuro-imaging teknikker. Men bruk av en lett tilgjengelig og praktisk biomarkør (som katekolaminer og deres metabolitter) kunne overvinne disse svakhetene, og screening av en biomarkør i menneskelig væsker kan hjelpe i tidlig diagnostikk av hjerneskade og føre til be Identifikasjon av nyfødte spedbarn trenger neuroprotection9. Katekolaminer i urinen kan en enkelt og opplagt indeks, på grunn av den direkte korrelasjonen mellom mengden av dem ut i væsker og neuroactivity funksjon.
Blant biologiske væsker, cerebrospinalvæske (CSF) og plasmaprøver er ikke lett å få via eksisterende traumatisk prosedyrer, og det er også svært vanskelig å bli kvitt interferensen selvklebende protein og andre urenheter, fører til en plagsom og tidkrevende utvalg prosess som er uegnet for gjentatte gjenkjenning. Også for barn er det nesten umulig å få eksemplene på en traumatisk måte. Derfor urin prøvetaking er bedre enn den andre former for prøvetaking, som det er ikke-invasiv, enkel å betjene, og kan gjøres gjentatte ganger. Urinprøver er rikelig og lett å lagre og vise store fordeler over andre former for biologiske prøver.
De viktigste metodene for å kvantifisere katekolaminer i biologiske væsker inkluderer radioenzymic analyser10, enzym knyttet immun-absorberende analyser11, voltammetry12 og termisk linsen massespektrometri13. Men mangler finnes, som omveier og vanskelig å oppdage flere mål. I dag er dominerende analyse teknikken høy ytelse flytende kromatografi (HPLC)14, kombinert med følsom elektrokjemiske15 eller fluorimetric gjenkjenning16, på grunn av dens høy følsomhet og god selektivitet. Med tandem massespektrometri teknologien, som flytende kromatografi/massespektrometri (LC/MS) og massespektrometri/massespektrometri med flytende Ture/mass (LC/MS/MS), analyse og kvantifisering av signalstoffer kan oppnå høy nøyaktighet og spesifisitet17,18. Men krever MS teknikken dyre instrumentering samt betydelig kvalifiserte arbeidskraft, gjør metoden vanskelig å gjelde universelt i de fleste konvensjonelle laboratorier. HPLC-ECD systemer er ofte utstyrt i mest konvensjonelle og kliniske laboratorier og har dermed blitt et vanlig valg for forskning holdene å bruke kjemiske besluttsomhet, men de krever prøven introdusert i systemet å være ren og av Mikroskala volum19. Dermed er det av stor betydning å rense og kondensere prøven før analysen. Den klassiske metoden for renselse trinn er væske-flytende utvinning14,15,20 og off-line solid-fase utvinning, inkludert aktivert alumina kolonnen21,22 og diphenylborate (DPBA), complexation,23,,24,,25,,26.
Myeongho Lee et al. ha blitt benytter polymer harpiks kjemisk endret med kronen Eter som adsorbent selektivt trekke ut katekolaminer fra menneskelige urin siden 200727. Også i 2006 Haibo han et al. demonstrert en lettvinte syntese tilnærming for boronate affinitet utvinning absorberende byutilizing functionalizable nanomagnetic polyhedral oligomeric silsesquioxane (EV) basert nanomagnetic sammensatt, og bruke det på anriking av katekolaminer i menneskelige urin (noradrenalin, adrenalin og isoprenaline)28. De tok fordel av nanomaterialer å oppfylle arbeidet, bruker en teknologi kalt nano-electrospinning og dannet polymer fibrøst materiale i nanoskala. Electrospinning prosessen kan justere diameter, morfologi og romlig justering av produktet ved å kontrollere arbeider spenningen og endre innholdet i spinning løsningen sammen med andre parametere29. Sammenlignet med konvensjonelle SPE kassetten, electrospun nanofibers er svært egnet til å trekke ut og berike målet analytter fra en kompleks matrise, som er utstyrt med høy overflate-område-til-volum forhold til adsorberes i analytter med høy effektivitet, og vise flere lett-kontrollerte overflaten kjemiske egenskaper, slik at praktiske vedlegg av målet forbindelser. Disse egenskaper gjør dem gode valg for SPE adsorbents, noe som reduserer solid fase og desorpsjon løsemiddel beløpet30,31,32,33. Katekolaminer i urinprøver, var electrospun nanofibers består av apolymeric krone Eter med polystyren (PCE-PS) pleide å selektivt ekstra tre katekolaminer (NE, E og DA)34. Avisen indikerte at selektiv crown Eter adsorbert mål for NE, E og DA, som var basert på riktig geometri for innbinding katekolaminer via danner hydrogenbindinger. Resultatene vises materiale crown Eter effektivt, fjerne andre forstyrrende forbindelser i biologiske prøver. Inspirert av denne rapporten, en roman metoden ble utviklet for selektiv utvinning av katekolaminer ved bruk av electrospun sammensatte nanofibers består av PCE-PS.
I denne utredningen rapportert metoden tidligere34 ble forbedret og ikke bare å analysere E, NE, og DA, men også deres metabolitter, MHPG og DOPAC, i urin. Vi har også utforske nye muligheter for mekanismen av adsorpsjon prosessen. Metoden viser tilfredsstillende utvinning effektivitet og selektivitet for de fem analytter, og metoden ble bekreftet i analyse av urin fra høy risiko spedbarn med perinatal hjerneskade og sunn kontroller.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>200 &#181;L pipette tip</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>column to contain nanofibers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCE-PS nanofibers</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>material for PFSPE extraction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>steel rod (about 0.5 mm diameter)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>fill the nanofibres into the column</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>gastight plastic syringe (5 ml)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>compress solution into the end of the tip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>methanol</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>67-56-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>diphenylborinic acid 2-aminoethyl ester(DPBA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich.Inc</td>
			<td>A-106408</td>
			<td>complex reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>norepinephrine(NE)</td>
			<td>Sigma-Aldrich.Inc</td>
			<td>A-9512</td>
			<td>analyte</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-Methoxy-4-hydroxyphenylglycol(MHPG)</td>
			<td>Sigma-Aldrich.Inc</td>
			<td>H1377</td>
			<td>analyte</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>epinephrine(E)</td>
			<td>Sigma-Aldrich.Inc</td>
			<td>100154-200503</td>
			<td>analyte</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3, 4-Dihydroxyphenylacetic acid(DOPAC)</td>
			<td>Sigma-Aldrich.Inc</td>
			<td>D-9128</td>
			<td>analyte</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dopamine(DA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich.Inc</td>
			<td>H-8502</td>
			<td>analyte</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3, 4-dihydroxybenzylamine hydrobromide(DHBA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich.Inc</td>
			<td>858781</td>
			<td>interior label</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>acetonitrile</td>
			<td>Sigma-Aldrich.Inc</td>
			<td>75-05-8</td>
			<td>eluriant and mobile phase</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>phosphoric acid</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>7664-38-2</td>
			<td>eluriant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>uric acid</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>69-93-2</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>creatinine</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>60-27-5</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>trisodium citrate</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>6132-04-3</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>7447-40-7</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NH4Cl</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>12125-02-9</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>SWC0140326</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C2Na2O4</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>62-76-0</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaSO4</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>7757-82-6</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>disodium hydrogen phosphate</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>10039-32-4</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>urea</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>57-13-6</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>7647-14-5</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgSO4.7H2O</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>10034-99-8</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>10035-04-8</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCl</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>7647-01-0</td>
			<td>artifical urine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>citric acid</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>77-92-9</td>
			<td>artifical urine and mobile phase</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA disodium salt</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>34124-14-6</td>
			<td>mobile phase</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>monometallic sodium orthophosphate</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>7558-80-7</td>
			<td>artifical urine and mobile phase</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-heptanesulfonic acid sodium salt</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>22767-50-6</td>
			<td>mobile phase</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sodium hydroxide</td>
			<td>Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd</td>
			<td>1310-73-2</td>
			<td>mobile phase</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>phenylboronic acid column(PBA column)</td>
			<td>Aglilent</td>
			<td>12102018</td>
			<td>PBA extraction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inertsil&#174; ODS-3 5 &#181;m 4.6&#215;150 mm column</td>
			<td>Dikma</td>
			<td>5020-06731</td>
			<td>HPLC column for seperation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SHIMADZU SIL-20AC prominence AUTO SAMPLER</td>
			<td>Shimadzu Corporation, Japan</td>
			<td>SIL-20AC</td>
			<td>auto injection for eluriant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SHIMADZU LC-20AD High Performance Liquid Chromatography</td>
			<td>Shimadzu Corporation, Japan</td>
			<td>LC-20AD</td>
			<td>HPLC pump</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SHIMADZU L-ECD-60A electrochemical detector</td>
			<td>Shimadzu Corporation, Japan</td>
			<td>L-ECD-60A</td>
			<td>detector for the analytes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ASAP 2020 Accelerated Surface Area and Porosimetry System</td>
			<td>Micromeritics, USA</td>
			<td></td>
			<td>surface and porosity analyzer&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a convenient method for extraction and analysis with high-pressure liquid chromatography of catecholamine neurotransmitters and their metabolites

Utvinning og analyse av katekolaminer nevrotransmittere i biologiske væsker er av stor betydning i vurderingen nervesystemet funksjon og sykdommer, men deres presise målingen er fortsatt en utfordring. Mange protokoller har blitt beskrevet for nevrotransmitter måling av en rekke instrumenter, inkludert høytrykks flytende kromatografi (HPLC). Men det er mangler, for eksempel komplisert operasjon eller vanskelige å oppdage flere mål, som ikke kan unngås, og for tiden dominerende analyse teknikken er fortsatt HPLC kombinert med sensitive elektrokjemiske eller fluorimetric deteksjon, grunn dens høy følsomhet og god selektivitet. Her er en detaljert protokoll beskrevet for forbehandling og påvisning av katekolaminer med høyt trykk væske kromatografi med elektrokjemiske deteksjon (såkalt HPLC-ECD) i ekte urinprøver av spedbarn, benytter electrospun sammensatte nanofibers sammensatt polymere crown Ether med polystyren som adsorbent, også kjent som metoden pakket-fiber solid fase utvinning (PFSPE). Vi viser hvordan urin prøver kan lett precleaned av en nanofiber-pakket solid fase-kolonne, og hvordan kan analytter i utvalget være raskt beriket, desorbed og oppdaget på et ECD system. PFSPE forenkler forbehandling prosedyrer for biologiske prøver, slik at redusert tid og bekostning reduksjon av tapet av mål.
Alt illustrerer dette arbeidet en enkel og praktisk protokoll for solid-fase utvinning koblet til en såkalt HPLC-ECD system for samtidige fastsettelse av tre monoamin nevrotransmittere (noradrenalin (NE), adrenalin (E), dopamin (DA)) og to av deres metabolitter (3-metoksy-4-hydroxyphenylglycol (MHPG) og 3,4-dihydroxy-phenylacetic syre (DOPAC)) i spedbarn urin. Etablerte protokollen ble brukt for å vurdere forskjellene i urin katekolaminer og deres metabolitter mellom høy risiko spedbarn med perinatal hjerneskade og sunn kontroller. Komparativ analyse avslørte en betydelig forskjell i urin MHPG mellom de to gruppene, indikerer at katekolaminer metabolitter kan være en viktig kandidat markør for tidlig diagnostisering av tilfeller utsatt for hjerneskade hos spedbarn.

Denne protokollen er en enkel og praktisk PFSPE metode pretreat urinprøver og berike fem katekolaminer for gjenkjenning via en såkalt HPLC-ECD systemet. et diagram av prosessen er vist i figur 1. Protokollen inneholder hovedsakelig fire trinn-aktivering, lasting, rense, og eluting - kombinert med en liten mengde PCE-PS nanofibers og en enkel solid-fase utvinning. Morfologi av PCE-PS nanofibers ble vurdert ved hjelp av en overflate og porøsitet analyzer (se...

Watch this Scientific Journal Video about A Convenient Method for Extraction and Analysis with High-Pressure Liquid Chromatography of Catecholamine Neurotransmitters and Their Metabolites at JoVE.com

A Convenient Method for Extraction and Analysis with High-Pressure Liquid Chromatography of Catecholamine Neurotransmitters and Their Metabolites

Vi presenterer en praktisk solid-fase utvinning koblet til høytrykks flytende kromatografi (HPLC) med elektrokjemiske deteksjon (ECD) samtidige fastsettelse av tre monoamin nevrotransmittere, og to av deres metabolitter i spedbarn urin. Vi har også identifisere metabolitten MHPG som en potensiell biomarkør for tidlig diagnostikk av hjerneskade for spedbarn.

En praktisk metode for utvinning og analyse med høyt trykk væske kromatografi katekolaminer nevrotransmittere og deres metabolitter

The extraction and analysis of catecholamine neurotransmitters in biological fluids is of great importance in assessing nervous system function and ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Untargeted Metabolomics from Biological Sources Using Ultraperformance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry (UPLC-HRMS)

Untargeted Metabolomics from Biological Sources Using Ultraperformance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry UPLC-HRMS

Vilkårlige Metabolomics fra biologiske kilder Bruke UltraPerformance væskekromatografi-High Resolution massespektrometri (UPLC-HRMS)

Here we present a workflow to analyze the metabolic profiles for biological samples of interest including; cells, serum, or tissue. The sample is first ...

Isolation and Preparation of Bacterial Cell Walls for Compositional Analysis by Ultra Performance Liquid Chromatography

Isolering og fremstilling av bakterielle cellevegger for komposisjonsanalyse ved ultraytelses væskekromatografi

The bacterial cell wall is critical for the determination of cell shape during growth and division, and maintains the mechanical integrity of cells in the ...

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

Høytrykks Sapphire Cell for faselikevekter Målinger av CO<sub&gt; 2</sub&gt; / organisk / Water Systems

The high pressure sapphire cell apparatus was constructed to visually determine the composition of multiphase systems without physical sampling. ...

Post Column Derivatization Using Reaction Flow High Performance Liquid Chromatography Columns

Post Column Derivatisering Bruke Reaction Flow High Performance Liquid Chromatography Columns

A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is ...

Radiolabeling and Quantification of Cellular Levels of Phosphoinositides by High Performance Liquid Chromatography-coupled Flow Scintillation

Radiomerking og Kvantifisering av Cellular Nivåer av Phosphoinositides ved HPLC-coupled Flow Scintillation

Phosphoinositides (PtdInsPs) are essential signaling lipids responsible for recruiting specific effectors and conferring organelles with molecular ...

A Method to Manipulate Surface Tension of a Liquid Metal via Surface Oxidation and Reduction

En metode for å manipulere overflatespenningen i en Liquid Metal via Surface Oksidasjon og reduksjon

Controlling interfacial tension is an effective method for manipulating the shape, position, and flow of fluids at sub-millimeter length scales, where ...

High Pressure Single Crystal Diffraction at PX^2

Høytrykksenkelt Crystal Diffraksjon på PX ^ 2

In this report we describe detailed procedures for carrying out single crystal X-ray diffraction experiments with a diamond anvil cell (DAC) at the ...

Preparation and Reactivity of a Triphosphenium Bromide Salt: A Convenient and Stable Source of Phosphorus(I)

Preparation and Reactivity of a Triphosphenium Bromide Salt: A Convenient and Stable Source of PhosphorusI

Utarbeidelse og reaktivitet av en Triphosphenium Bromide Salt: En praktisk og stabil kilde til fosfor (I)

We present herein the optimized synthesis of a triphosphenium bromide salt. Apart from being a versatile metathesis reagent, this unusually stable ...

A Straightforward Method for Glucosinolate Extraction and Analysis with High-pressure Liquid Chromatography (HPLC)

A Straightforward Method for Glucosinolate Extraction and Analysis with High-pressure Liquid Chromatography HPLC

En grei metode for glucosinolate Utvinning og analyse med høyt trykk væskekromatografi (HPLC)

Glucosinolates are a well-studied and highly diverse class of natural plant compounds. They play important roles in plant resistance, rapeseed oil ...

A Two-Step Pyrolysis-Gas Chromatography Method with Mass Spectrometric Detection for Identification of Tattoo Ink Ingredients and Counterfeit Products

En to-trinns pyrolyse-gass kromatografi metode med MASS Spectrometric Detection for identifisering av Tattoo Ink ingredienser og forfalskede produkter

Tattoo inks are complex mixtures of ingredients. Each of them possesses different chemical properties which have to be addressed upon chemical analysis. ...