庫侖電化學(xué)法快速測定單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的方法學(xué)研究
佚名
作者:肖鳳霞,鄧少東,田青,鄧超明1,周改蓮
【摘要】 目的 建立庫侖陣列電化學(xué)高效液相色譜法快速測定大鼠腦組織中的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的含量。方法 采用庫侖陣列電化學(xué)檢測器檢測去甲腎上腺素(NE)、多巴胺(DA)、5羥色胺(5HT)、5羥吲哚乙酸(5HIAA),采用Phenomenex C18反相色譜柱(150 mm×4.60 mm,5 μm),流動相為緩沖液乙腈(體積比87∶13),流速為1 mL·min-1,柱溫為35 ℃。結(jié)果 4種單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的最低檢測限為0.015 15~0.018 15 ng ,回收率為85.3 %~100.5 %。結(jié)論 該法具有快速、準(zhǔn)確、靈敏、樣品制備簡便等優(yōu)點,可用于大鼠腦組織中單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的分離檢測。
【關(guān)鍵詞】 高效液相色譜法;單胺類神經(jīng)遞質(zhì);庫侖陣列電化學(xué)檢測器
(1.School of TCM,Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine,Guangzhou Guangdong 510006,China; 2.Taishan Medical University,Taian,Shandong 271016,China)Abstract:Objective To establish a rapid method for determining monoamine neurotransmitters in rats’ brain tissue by HPLC with coularray detector.Methods HPLC was performed on a Phenomenex C18 column(150×4.60 mm,5 micron). The mobile phase,consisted of acetonitrilewater phase(13∶87),was at a flowrate of 1 mL·min-1. The column temperature was kept at 35 ℃. The levels of NE,DA,5HT and 5HIAA were determined.Results The minimum measurement limit was 0.015 15-0.018 15 ng. The average recoveries were 85.3 %-100.5%.Conclusion This method is rapid,accurate,highly sensitive and easy to operate. The procedure is suitable for determining the monoamine neurotransmitters in rats’ brain tissue.
Key words:HPLC; monoamine neurotransmitters; coularray detector
單胺類物質(zhì)包括去甲腎上腺素(NE)、多巴胺(DA)、5羥色胺(5HT)、五羥吲哚乙酸(5HIAA)等物質(zhì),是哺乳動物和人類中樞神經(jīng)重要的信息傳遞物質(zhì)。研究該類物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物在體內(nèi)的含量變化,對于闡明藥物在體內(nèi)的作用機(jī)制,提供了有力的依據(jù)。尤其在老年癡呆癥、抑郁癥、兒童多動癥、兒童多動穢語綜合征等疾病與神經(jīng)遞質(zhì)含量關(guān)系、藥物治療效果等方面的研究中,可提供非常有用的信息[1]。目前文獻(xiàn)報道此類物質(zhì)常見的檢測方法主要有高效液相色譜電化學(xué)檢測器測定法(HPLCECD)、熒光法、放射酶學(xué)分析法等[2]。其中以HPLCECD測定法報道的較多,但現(xiàn)有的HPLCECD測定法存在流動相成分復(fù)雜[3]、重現(xiàn)性差、檢測時間長、樣品前處理不徹底等問題。本研究改進(jìn)了現(xiàn)有的測定方法,建立起一種流動相單一、重現(xiàn)性好、檢測時間短、樣品處理完全,并可同時測定4種單胺類物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物的檢測方法。
1 儀器與試藥
1.1 儀器
庫侖陣列電化學(xué)高效液相色譜儀[Model 5600A16通道檢測器(美國ESA公司),Model 582 solvent Delivery System,Model 542 自動進(jìn)樣器,CoularrayWin工作站],Dionex Tcc100型柱溫箱(美國戴安公司);Thermo D37520型高速冷凍離心機(jī)(德國Heraeus公司);pHS25型pH計(上海精密科學(xué)儀器有限公司);GenPure超純水系統(tǒng)(德國TKA公司);KQ500型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司,功率500 W,頻率40 kHz);3 K超濾管(PALL公司);BP211D電子天平 (德國Sartorious);佳美SK1快速混勻器(江蘇金壇市佳美儀器廠);玻璃勻漿器。
1.2 試藥
去甲腎上腺素(NE,批號100169199402)、多巴胺(DA,批號100070200405)、5羥色胺(5HT,批號111656200401)、5羥基吲哚乙酸(5HIAA,批號140737200501) 均購自中國藥品生物制品檢定所;水為超純水,乙腈為色譜純(德國默克公司),其余試劑均為分析純。
1.3 動物
SPF級SD大鼠12只,雌雄各半,體質(zhì)量(180±20) g,由廣州中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供[許可證號:SCXK(粵)20080020]。
2 方法與結(jié)果
2.1 色譜條件
色譜柱:Luna C18柱(Phenomenex,150 mm×4.60 mm,5 μm),Alltima C18預(yù)柱(Alltech,7.5 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:緩沖液[每1 L超純水中含乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)37.2 mg、NaH2PO4 31.2 g、辛烷磺酸鈉1 g,pH值4.0]∶乙腈=87∶13,流速:1 mL·min-1;柱溫箱:35 ℃;自動進(jìn)樣器溫度:4 ℃;檢測電壓:350 mV;進(jìn)樣量:15 μL。
2.2 溶液的制備
2.2.1 蛋白沉淀工作液的制備 取HCLO4 4.29 mL,加水稀釋至500 mL,得到0.1 mol·L-1 HCLO4溶液,用0.22 μm濾膜濾過,即得。
2.2.2 混合對照品貯備液的制備 精密稱取NE、DA、5HT、5HIAA對照品各1 000 μg,用0.1 mol·L-1 HCLO4定容至2 mL容量瓶中,使其質(zhì)量濃度均為500 μg·mL-1。取以上4種對照品溶液各500 μL混勻,配制成各對照品質(zhì)量濃度均為125 μg·mL-1的混合對照品貯備液。
2.2.3 緩沖液的制備 取EDTA 37.2 mg(0.1 mmol·L-1)、NaH2PO431.2 g(0.2 mol·L-1)、辛烷磺酸鈉1 g溶解于1 L 超純水中,H3PO4調(diào)pH值至4.0。
2.2.4 供試品溶液的制備 取大鼠禁食12 h后,斷頭處死,在冰臺上迅速分離出大腦組織。將標(biāo)本稱質(zhì)量后,錫紙包好,腦組織作為實驗樣品保存于-80 ℃冰箱中。稱取腦組織0.2 g,加入0.1 mol·L-1 HCLO4溶液1 mL,冰浴勻漿。勻漿液渦旋混勻后置4 ℃高速冷凍離心機(jī)中12 000 r·min-1離心10 min,取上清液置3 K超濾管中進(jìn)行二次離心,超濾后清液作為供試品溶液。
2.3 系統(tǒng)適應(yīng)性試驗
精密吸取蛋白沉淀工作液、混合對照品貯備液、供試品溶液各15 μL,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)行測定,結(jié)果見圖1。腦組織樣品中的NE、DA、5HIAA和5HT得到了良好的分離,保留時間分別為2.91、4.36、5.02 和8.34 min,其他雜質(zhì)不干擾測定結(jié)果。
2.4 線性關(guān)系考察
取混合對照品貯備液適量,置6個容量瓶中,分別加入0.1 mol·L-1 HCLO4稀釋成不同質(zhì)量濃度的系列混合對照品溶液,使所含各對照品的質(zhì)量濃度分別為0.004、0.02、0.1、0.5、2.5、12.5 μg·mL-1,分別精密吸取15 μL 進(jìn)樣。以各組分的質(zhì)量濃度(ρ)為橫坐標(biāo),各組分的峰面積(A)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,4種單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的線性關(guān)系考察結(jié)果見表1。表1 4種單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的線性關(guān)系考察結(jié)果
2.5 精密度試驗
分別配制低(0.02 μg·mL-1)、中(0.5 μg·mL-1)、高(2.5 μg·mL-1)3種不同質(zhì)量濃度的混合對照品溶液,分裝后貯存于-80 ℃冰箱內(nèi)。日內(nèi)連續(xù)測5次,計算日內(nèi)精密度;每份樣本每日測5次,連續(xù)測定5日,計算日間精密度,見表2。
2.6 穩(wěn)定性試驗
取供試品溶液,分別于0、4、8、12、24 h進(jìn)樣10 μL,計算各組分峰面積積分值RSD值,分別為1.18%(NE)、3.55%(DA)、1.19%(5HIAA)、0.87%(5HT),表明供試品溶液在4 ℃條件下放置24 h穩(wěn)定性良好。
2.7 加樣回收率實驗
取大鼠腦組織,經(jīng)預(yù)處理后測定峰面積。再取上述腦組織分別加入低(0.02 μg·mL-1)、中(0.5 μg·mL-1)、高(2.5 μg·mL-1)3種濃度的混合對照品溶液,按照“2.2.4”項下方法制備加樣回收供試品溶液,依法測定,計算回收率,結(jié)果見表2。表2 回收率與日內(nèi)、 日間精密度
2.8 檢測限測定
取“2.4”項下配制的混合對照品溶液(0.004 μg· mL-1)不斷用0.1 mol·L-1 HCLO4稀釋,進(jìn)樣15 μL,依法測定。以信噪比S/N≥3∶1 時樣品進(jìn)樣量為該條件下的檢測限,測得各神經(jīng)遞質(zhì)的檢測限分別0.018 15(NE)、0.016 05(DA)、0.016 8(5HIAA)、0.015 15(5HT)ng。
3 討論
3.1 樣品處理方法的選擇 在實驗過程中發(fā)現(xiàn)只用HCLO4處理樣品后即進(jìn)樣測定,柱壓會逐漸上升,甚至造成在線過濾器及電極的堵塞。因此在處理腦組織樣品時,采用超濾管進(jìn)行二次離心除蛋白,在提高樣品的純度的同時,可減少其對色譜柱及儀器的損害。
3.2 電壓值的選擇 本研究考察了4種神經(jīng)遞質(zhì)在-100~600 mV電壓范圍內(nèi)進(jìn)行測定的效果。結(jié)果在350 mV電壓條件下峰高與電壓比均較大,且基線噪音較小,符合含量測定的要求,因此選用此電壓作為工作電壓。
3.3 色譜條件的選擇 經(jīng)前期摸索,發(fā)現(xiàn)柱溫、流動相pH值、有機(jī)相與水相的配比變化均會影響4種單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的分離情況。柱溫升高,流動相黏度降低,各組分保留時間均縮短。流動相pH值對5HIAA和5HT的影響較大,而對其它2種神經(jīng)遞質(zhì)影響較小,pH值降低可使 5HIAA的保留時間延長,而5HT 的保留時間縮短,NE、DA保留時間變化不大,但各化合物變化幅度不同,因此應(yīng)將pH值調(diào)至固定值。有機(jī)相與水相的配比則影響各物質(zhì)的保留時間及分離度,加大乙腈的量可以明顯縮短分析時間,尤其對5HT影響較大。而因為較高的柱溫和較低的流動相pH值將對儀器及色譜柱造成影響,故在滿足分離的情況下,本實驗采用了35 ℃的柱溫、用H3PO4調(diào)節(jié)pH值至4.0的流動相,同時為了縮短檢測時間將乙腈的比例提高至13%。
本實驗建立的方法可以在10 min 內(nèi)完成生物樣品中4種單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的測定,并可得到較準(zhǔn)確的測定結(jié)果。此方法與文獻(xiàn)報道的方法相比具有流動相單一、重現(xiàn)性好、檢測時間短、樣品處理完全等優(yōu)點,可用于臨床上疾病的診斷以及新藥開發(fā)過程中的藥效研究。