基于纳米纤维的血浆样品中儿茶酚胺类物质前处理方法研究

Catecholamine neurotransmitters are endogenous active substances with strong physiological effects in vivo. Determination of the above targets in the biological fluids is not only important for the clinical diagnosis of many diseases, and can contribute to neurophysiological study and other basic medical research. However, due to the restrictions of the complexity of sample pretreatment and sensitivity of detection equipment, detection of catecholamines in blood sample is often difficult to meet the needs of clinical diagnosis and basic research. Our previous study showed that the composite nanofibers containing crown ether functional groups had an obvious effect on pretreatment of catecholamines in urine sample. Therefore, this project applies the pretreatment technology based on functional nanofiber to research the enrichment and purification of catecholamines in plasma sample. This study uses organic polymers (chemical synthesis) as raw materials to develop the nanoscale fibers, and investigates the fiber surface modification and functionalization. The influences of the component, performance and morphology of nanofiber on the extraction of the targets will be investigated, and the interaction mechanism of the nanofibers and the targets will be explored. Finally, the conditions for the establishment of pretreatment method of the above targets in plasma sample based on nanofibers will be optimized. This study can provide strong technical support for the life and health-related disciplines, also can provide new ideas for trace object detection studies in complex matrix.

儿茶酚胺类神经递质是生物体内具有较强生理学效应的内源性活性物质，检测生物体液中的上述目标物不仅对于许多疾病的临床诊断具有重要意义，并且有助于神经电生理等基础医学的研究。然而，源于样品前处理复杂和检测仪器灵敏度的限制，对血液样本中儿茶酚胺的检测往往难以满足临床诊断和基础研究的需要。前期研究发现含有冠醚功能基团的复合纳米纤维，用于尿液中儿茶酚胺的前处理效果明显。据此，本项目拟采用基于功能性纳米纤维的前处理技术对血浆样品中的儿茶酚胺类物质进行净化提取研究。以有机聚合物（化学合成）为原料研制直径为纳米级的纤维；进行纤维的表面修饰和功能化研究。研究纳米纤维组成、性能和形态对目标物提取的影响，探讨纳米纤维与目标物相互作用机理，优化条件建立基于纳米纤维的上述目标物血浆样品前处理方法。本研究可以为生命健康相关学科的研究提供有力的技术支持，也能为复杂基质中痕量目标物检测研究提供新思路。

背景： 儿茶酚胺类神经递质是生物体内具有较强生理学效应的内源性活性物质，检测生物体液中的上述目标物不仅对于诸如嗜铬细胞瘤、高血压等疾病的临床诊断具有重要意义，并且有助于许多疾病的诊断和神经电生理等基础医学的研究。然而，人体血液中儿茶酚胺类物质不仅含量极低，且样品中其它内源性物质常常干扰测定。所以源于样品前处理复杂和检测仪器灵敏度的限制，对血液样本中儿茶酚胺的检测往往难以满足临床诊断和基础研究的需要。.研究内容：本项目采用基于纳米纤维的前处理技术对血浆样品中的儿茶酚胺类物质进行净化提取研究。根据文献调研，冠醚这类超分子化合物对儿茶酚胺类物质有主客体络合作用，所以本项目采用聚合物冠醚为原料研制直径为纳米级的功能纤维，研究纳米纤维组成、性能和形态对目标物提取的影响，探讨纳米纤维与目标物相互作用机理，优化条件建立基于功能纳米纤维的上述目标物血浆样品前处理方法。.重要结果：文献报道的常规固相提取方式，方法的灵敏度无法达到实际生物样本的测定要求。本项目通过改变吸附剂的制备方法以及简化功能基团的合成方法，研制出吸附性能更佳，处理步骤更简便的功能纳米纤维作为吸附材料，并成功进行实际尿液样本的测定。对于血浆样本的前处理，也取得了很好的预期结果，在最佳提取条件下，二苯并-18-冠-6聚冠醚复合纳米纤维可以对血浆中的儿茶酚胺类物质同时具有富集净化的效果，保证痕量儿茶酚胺的准确定性定量分析，也成功进行了实际血液样本的测定。.关键数据：聚苯乙烯（PS）-聚冠醚（PCE）复合纳米纤维（15%PS-5%PCE=5:2，V：V）在pH7.5条件下可有效提高血浆样本中儿茶酚胺的提取效率，几种目标物质的绝对提取率除E在60%，其余都在90%左右；并且重现性良好。.科学意义：此方法可以应用到实际样本的检测分析中，灵敏度高、选择性好，不失为一种简便、价廉的生物样本前处理方法。本研究可以为生命健康相关学科的研究提供有力的技术支持，也能为复杂基质中痕量目标物检测研究提供新思路。