功能化磁性粒子—高效液相色谱分离分析体液中的单胺类神经递质

【摘要】单胺类神经递质包括儿茶酚胺类的去甲肾上腺素(NE)、肾上腺素(E)和多巴胺(DA),以及吲哚胺类的5-羟色胺(5-HT)等,这些神经递质在生物体内起着重要作用,其含量与人体健康密切相关。由于体液组成复杂,且单胺类神经递质在体液中的含量低,因此,利用前处理过程对样品进行除杂与富集是非常必要的。与传统的样品前处理方法相比,功能化磁性粒子由于具有易于分离、安全无毒等优点,在医药、生物、环保等方面已得到广泛应用,但是将磁性粒子用于体液中单胺类神经递质分离分析方面的研究还很少。本文成功地制备了三种不同功能化的磁性粒子,并利用多种手段对合成的功能化磁性粒子进行了表征,分析了它们的性质。分别利用这三种功能化磁性粒子对尿液中单胺类神经递质进行了分离分析研究,取得了令人满意的效果。论文主要分为以下四个部分：1.对单胺类神经递质、单胺类神经递质的检测方法、单胺类神经递质的前处理方法进行了综述,重点介绍了固相萃取在单胺类神经递质前处理方面的应用及功能化磁性粒子的制备。2.采用多步法制备得到苯硼酸基功能化磁性纳米粒子(Fe3O4@APBANPs),并通过透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等不同的表征手段对合成的Fe3O4@APBANPs粒子进行表征。利用Fe3O4@APBANPs对四种单胺类神经递质NE、E、DA及5-HT进行分离提取,结合高效液相色谱-电化学(HPLC-ECD)分析检测。在1mL料液中,确定了单胺类神经递质浓度为5μg/mL时,磁性粒子用量为10mg,萃取时间为5min,洗脱剂为0.02mol/L盐酸-甲醇的最佳萃取-洗脱条件。实验表明,Fe3O4@APBANPs磁性粒子对三种儿茶酚胺类神经递质NE、E及DA均展示了较好的提取效果,而对吲哚胺类神经递质5-HT几乎没有提取,说明磁性粒子上的硼酸基对具有邻位酚羟基结构的化合物具有明显的选择性。在优化条件下,将该磁性粒子用于分离富集尿样中的NE、E和DA,结果显示,NE、E及DA在0.01-2.0μg/mL浓度范围内色谱峰高与浓度呈现良好的线性关系,检出限分别达到了7.8ng/mL、2.0ng/mL、7.9ng/mL,相对标准偏差均小于5.3%。将建立的方法用于人体尿样中单胺类神经递质的测定,获得了令人满意的结果,说明建立的Fe3O4@APBANPs磁性粒子分离富集-高效液相色谱测定单胺类神经递质的方法是一种简单、快速、灵敏的新方法。3.合成了二氧化钛包裹的介孔功能化磁性纳米粒子(Fe3O4@nSiO2@mTiO2NPs),并利用TEM、FT-IR、XRD、VSM和BET等表征手段对合成的粒子进行了表征分析。利用Fe3O4@nSiO2@mTiO2NPs对四种单胺类神经递质NE、E、DA及5-HT进行了分离提取,对料液相pH、提取时间、缓冲溶液种类与浓度、磁性粒子用量、洗脱溶剂种类与浓度等条件进行了优化。结果表明,合成的磁性粒子具有较高的选择性,对NE、E及DA展示了较好的萃取效果,而对5-HT几乎没有萃取。在优化条件下,该磁性粒子对NE、E和DA的富集因子范围在8-10之间,结合HPLC-ECD分析检测,在0.01-1.5μg/mL浓度范围内,NE、E和DA的峰高与浓度之间呈现良好的线性关系,检出限分别为11.8ng/mL、0.66ng/mL、6.0ng/mL。将建立的方法用于人体尿样中单胺类神经递质的测定,获得了令人满意的结果,说明建立的Fe3O4@nSiO2@mTiO2NPs磁性粒子分离富集-高效液相色谱测定单胺类神经递质的方法是一种简单、快速、灵敏的分析方法。4.采用一步包埋法制备了羧甲基纤维素包裹的功能化磁性纳米粒子(Fe3O4@CMCNPs),并利用TEM、FT-IR、XRD、和VSM等手段对合成的磁性粒子进行了表征。利用Fe3O4@CMCNPs磁性粒子对四种单胺类神经递质NE、E、DA、5-HT进行分离提取,对料液相pH、提取时间、洗脱溶剂种类与浓度等条件进行了优化。在优化条件下,将该磁性粒子用于分离富集尿样中的单胺类神经递质,结合高效液相色谱-电化学方法(HPLC-ECD)分析检测,在线性范围为0.01-1.5μg/mL时,建立的方法对E和DA的检出限分别达到7.5和9.6ng/mL,说明建立的Fe3O4@CMCNPs磁性粒子分离富集-高效液相色谱法可以对尿样中的肾上腺素和多巴胺进行简单、快速、灵敏的分析。
【作者】蒋力维；
【导师】马铭；
【作者基本信息】湖南师范大学，分析化学，2014，硕士
【关键词】功能化磁性粒子；高效液相色谱-电化学检测；单胺类神经递质；分离富集；

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