劉國杰, 申小愛, 劉俊亭
(1.中國醫(yī)科大學(xué) 公共基礎(chǔ)學(xué)院 化學(xué)教研室,遼寧 沈陽110122;2.中國醫(yī)科大學(xué) 法醫(yī)學(xué)院,遼寧 沈陽110122)
近年來,臨床醫(yī)學(xué)對體內(nèi)亞硝酸鹽的研究日趨活躍.研究證實NO2-能和人、動物體中的二級胺或三級胺結(jié)合轉(zhuǎn)化成強致癌物質(zhì)亞硝胺,從而誘發(fā)癌變[1,2].此外,最新的研究證實,NO2-在一些動物疾病模型中具有細胞保護作用,它能夠抑制缺血和再灌注帶來的心肌損傷[3,4],減少梗塞面積,恢復(fù)心室功能[5]等,在預(yù)防和治療心血管疾病中具有重大意義.在臨床醫(yī)學(xué)亞硝酸鹽的研究中,體液內(nèi)NO2-含量的測定貫穿于實驗的始終,成為影響研究進展的關(guān)鍵所在.GC-MS法具有靈敏度高、分析速度快和鑒別能力強等特點,在生物樣品分析中占有重要地位.但由于NO2-是水溶性無機陰離子,必須經(jīng)過衍生化轉(zhuǎn)換成極性小、揮發(fā)性強的物質(zhì),再進行GC-MS檢測.文獻方法中NO2-的衍生化試劑有苯、三甲氧基苯、甲苯[7,8]、PFB-Br[9~15],這些方法普遍具有操作復(fù)雜、耗時長及易受干擾等特點,因此,研究一種快速準確地測定生物樣品中亞硝酸鹽含量的方法,在臨床醫(yī)學(xué)研究中具有實際應(yīng)用價值.
亞硝酸鹽血漿標(biāo)準溶液,普羅地芬(SKF525A)內(nèi)標(biāo)溶液,2,3-二氨基萘溶液,甲醇,丙酮,異丙醇,乙酸乙酯,磷酸二氫鈉,磷酸氫鈉,碳酸銨.
Shimadzu GC-MS-QP2010,Rtx-5(10m×0.18mm×0.2μm),pH 測定儀,旋渦混合器,精密電子天平,TDZ4-WS臺式離心機.
取0.5mL血漿于試管中,加入pH=3的磷酸緩沖溶液1mL,10μL 2,3-DAN溶液,60℃水浴中加熱10min,冷卻后,加入內(nèi)標(biāo);加入碳酸銨調(diào)pH至8.5,2mL乙酸乙酯萃取,震蕩1min,離心;取上清液N2氣下濃縮至近干,吸取1μL GC-MS分析.柱溫程序:柱初始溫度為60℃,保持1 min后以15℃/min升至270℃,保持8min;EI離子源,電子能量為70eV,進樣口溫度為250℃,接口溫度為270℃,離子源溫度為200℃,檢測器溫度為200℃.GC-MS法分析采用全掃描(Scan)和選擇離子檢測(SIM)兩種方式.以標(biāo)準溶液濃度為橫坐標(biāo),SIM色譜圖中NO2-衍生物m/z 141的峰面積和內(nèi)標(biāo)m/z86的峰面積之比為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準曲線,進行定量分析.
衍生化反應(yīng)中,2,3-DAN和NO2-發(fā)生重氮化反應(yīng),然后與另一個氨基分子內(nèi)縮合成環(huán),生成1H-萘并[2,3-d][1,2,3]三唑[6],機理見圖1,產(chǎn)物可在 NIST譜庫檢索出.
衍生化反應(yīng)過程中,反應(yīng)液溫度和pH值是影響重氮化的重要因素.實驗中分別探索了20℃、40℃、60℃和80℃下衍生化反應(yīng)的情況.結(jié)果表明:隨著溫度的升高,衍生化反應(yīng)效率升高;當(dāng)溫度大于60℃時,衍生化產(chǎn)物的響應(yīng)值明顯高于室溫下的響應(yīng)值.因此,本實驗的衍生化溫度選擇60℃.實驗中,分別加入pH=2,2.5,3,4,5,6,7,8的磷酸鹽緩沖溶液,進行2,3-DAN 衍生化.實驗數(shù)據(jù)證實pH在2~3之間,衍生化產(chǎn)物逐漸增加;pH=3時,衍生化產(chǎn)物達到最大值;pH>3時,兩種衍生化產(chǎn)物迅速減少.因此,反應(yīng)介質(zhì)選擇pH=3的緩沖溶液.由于該衍生化的反應(yīng)速度尚未有文獻報道,因此考察了反應(yīng)時間對2,3-DAN衍生化反應(yīng)的影響.實驗結(jié)果顯示:反應(yīng)5min后衍生化產(chǎn)物量明顯增加,10min后,產(chǎn)量增加的趨勢減緩,因此,本實驗的衍生化時間選擇為10min.
血漿中NO2-經(jīng)2,3-DAN衍生化后,NO2-衍生物的保留時間為11.15min;內(nèi)標(biāo)的保留時間為12.35min;剩余的2,3-DAN衍生化試劑的保留時間為9.32min.色譜圖分離度好、峰形尖銳、靈敏度高.圖2為總離子流色譜圖,圖3為選擇離子流色譜圖.掃描時間范圍為0~20min.NO2-衍生化產(chǎn)物特征離子(m/z)為:114,141和169;內(nèi)標(biāo)物SKF525A特征離子(m/z)為:86和99.
本實驗選用內(nèi)標(biāo)法制備標(biāo)準曲線,以標(biāo)準溶液濃度為橫坐標(biāo),以選擇離子色譜圖中NO2-衍生物 m/z 141的峰面積和內(nèi)標(biāo)m/z86的峰面積之比為縱坐標(biāo),如圖4.實驗結(jié)果表明血漿標(biāo)準溶液中亞硝酸根離子在0.05~20μg/mL濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好.線性方程為y=0.162 5 x+0.006 4,相關(guān)系數(shù)R2=0.998 5.檢測限按照三倍信噪比計算,該方法測定血漿標(biāo)準溶液中NO2-的檢測限LOD為0.005μg/mL.
取高(10μg/mL)、中(1μg/mL)、低(0.1μg/mL)3個濃度的血漿標(biāo)準溶液進行分析,日內(nèi)精密度(n=4)為3.43%~4.61%,日間精密度(n=5)為4.25%~5.89%,NO2-回收率為89.43%~115.6%.
在標(biāo)準NO2-水溶液中,按照上述處理方法進行2,3-DAN衍生化,得到衍生化產(chǎn)物后置于4℃的冰箱中冷藏,分別于0、2、4、6、8、12、24h后測定 NO2-離子的濃度.2,3-DAN 衍生化產(chǎn)物RSD%為2.11%.實驗結(jié)果表明衍生物在4℃下具有良好的穩(wěn)定性.
取非吸煙正常人靜脈血血漿0.5mL,按照1.2分析方法平行測定3次,測得NO2-含量均值為0.354μg/mL.
2,3-DAN衍生化-GC-MS法無需相轉(zhuǎn)移催化劑,可直接對血漿中的NO2-進行衍生化,該方法具有操作簡便快捷、耗時更短、檢測限更低、準確度和精密度高的優(yōu)點,適于臨床醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用.
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