电化学分析法检测血浆吲哚的方法学研究及临床应用

发布时间：2020-03-24 04:34

【摘要】：目的:1.建立一种快速、灵敏的电化学方法直接检测吲哚并探索其反应原理。2.基于多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)-壳聚糖(Chitosan,CS)修饰丝网印刷碳电极(Screen printed carbon electrode,SPCE)构建一种血浆吲哚电化学传感器。3.用所建立的电化学方法检测健康孕妇和妊娠期糖尿病(Gestational diabetes mellitus,GDM)患者血浆吲哚含量,并探究吲哚在妊娠生理和病理状态下的浓度变化。方法:1.利用吲哚咪唑环中碳-碳双键能够被氧化的特点,采用免修饰SPCE分别运用循环伏安法(Cyclic voltammetry,CV)和差分脉冲伏安法(Differential pulse voltammetry,DPV)对吲哚进行定性和定量分析。2.超声MWCNTs的CS溶液获得均匀的分散液,离心去除悬浮颗粒后将分散液滴加在SPCE表面,室温下干燥,制备MWCNTs-CS/SPCE修饰电极。血浆样本经液液萃取后与缓冲液混匀,将溶液滴加于SPCE上,通过DPV进行电化学检测。3.采用所构建的MWCNTs-CS/SPCE传感器测定21例健康孕妇和21例GDM患者血浆吲哚含量,并采集相应临床资料和实验室数据。结果:1.通过CV图中吲哚的氧化峰面积,根据吸附等温式和能斯特方程计算可得,在电化学氧化吲哚的过程中失去2个电子和2个质子。在最优条件下,吲哚的线性范围为0.125-10.0 mg/L,回归方程:y=0.3615x-0.0537(R~2=0.9984),检出限为25μg/L(S/N=3)。日内和日间变异分别低于4.3%和5.5%,平均回收率为80.6%-126.9%。2.在最优条件下,血浆吲哚的线性范围为5.0-100.0μg/L,回归方程:?I=0.0228c+0.3007(R~2=0.9905),检出限为0.5μg/L(S/N=3),日内和日间变异分别低于7.3%和9.0%,平均回收率为93.8%-107.0%。用该方法和高效液相色谱法同时测定24例临床样本吲哚浓度,相关性分析显示测定结果呈显著正相关(r=0.886,p=0.000)。3.血浆吲哚含量在健康孕妇和GDM患者两组间具有统计学差异(P0.05),分别为5.3(4.1-7.0)μg/L和7.2(4.5-9.4)μg/L。相比对照组,GDM组浓度明显升高。此外,GDM组空腹胰岛素水平及胰岛素抵抗指数(Homeostasis model assessment of insulin resistance,HOMA-IR)明显高于对照组(P0.001)。在所有检测对象中吲哚含量与TG水平呈正相关(r=0.312,p=0.044),在GDM组中吲哚含量与HOMA-IR成负相关(r=-0.364,p=0.022)。结论:1.免修饰SPCE直接检测吲哚响应速度快、灵敏度较高、重现性较好,在制作吲哚电化学传感器方面具有良好的应用前景。2.MWCNTs-CS/SPCE检测血浆吲哚快速、灵敏,具有良好的抗干扰能力,为临床检测和实验室研究提供一种有前景的方法。3.GDM患者体内存在吲哚代谢紊乱,提示吲哚在GDM疾病发展过程中可能发挥重要作用。
【图文】：

流程图,电极制备,步骤

HI852C 电化学工作站（上海辰华仪器有限公司），1004A 电子天平（上海精天电子仪器有限公司），-3200 超声波清洗器（上海必能信超声有限公司），S-3C 精密酸度计（上海精天电子仪器有限公司），illi-Q 超纯水过滤装置（美国 Millipore 公司）。极的制备CE 根据文献报道[17]制备：SPCE 包括印制电极的聚对苯二甲酸乙二醇ethylene terephthalate, PET）基片、PET 基片上的外部绝缘层和一端的接上印制一个圆形工作区域，区域内包括工作电极、对电极以及参比电极通过导线与接口相连，并在表面覆盖一层绝缘膜，其制备过程如流程图新制 SPCE 用超纯水冲洗干净后晾干备用。

峰电位,吲哚,扫描速度,峰面积

电子数Cyclic voltammetry, CV）峰电流与扫描速度呈线性关合 Langmuir 吸附等温式，即有：子数；F 为法拉第常数；υ 为扫描速度；A 为电极nFAΓT为 CV 图中吲哚的氧化峰面积(以电量计)。此，当扫描速度 υ 一定时，通过吲哚氧化峰面积2，即吲哚在电极上的氧化反应共有 2 个电子转移。质子数位 Ep随溶液 pH 值的变化关系如图 1.1。随着 pH，说明反应中存在质子转移。由图可知，峰电位 E程为 y=-0.0491x+0.8410，，R2=0.9924。
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R446.11

【参考文献】