新型聚合物材料在癌症代谢标志物检测中的应用

发布时间：2021-12-11 23:01

　　世界范围内,癌症是引起死亡的主要原因之一,大多数例如乳腺癌、胃癌等癌症患者在早期无特殊症状,一旦确诊,多数已发展为癌症晚期,致使死亡率升高。生物标志物可能在癌症的早期诊断和预防中起重要作用。一些人体代谢物中的微量代谢成分已被认为是诊断相应癌症的潜在标志物,但由于它们在尿液样品中的浓度相对较低,因此对其进行准确的分析正成为一个紧迫的问题。本论文旨在以乳腺癌和胃癌标志物作为研究对象,设计合成相应聚合物材料进行固相萃取技术处理,富集痕量标志物,以UPLC（超高压液相色谱）为检测手段,建立灵敏的检测方法,并将这些方法应用于收集的实际尿液样品检测,统计代谢物与疾病的相关性。具体的研究内容如下:1.合成了一种聚缩醛胺富氮有机聚合物多孔材料SNW-1,将材料用于尿液中三种小分子乳腺癌标志物5-羟基吲哚乙酸、4-羟基苯乙酸和高香草酸的富集,之后利用UPLC进行定量分析,建立了一种尿液中小分子标志物的分析方法。该方法可以检测出实际尿液样品中的三种目标分析物,具有一定的实际应用价值,有望在乳腺癌代谢小分子疾病标志物的分析与乳腺癌患者的预后中发挥作用。2.合成了一种新型的磁性有机聚合物多孔复合材料Fe

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

癌症研究中的代谢和代谢组学[21]

5图1-2胃癌的代谢调节过程[33]1.3癌症标志物的分析1.3.1癌症生物标志物的分析方法长期以来，包括基于色谱法技术在内的大量技术已在生物化学研究中广泛应用。在过去的几年中，用于代谢组学研究的分析技术（例如NMR光谱学和MS结合GC、LC或CE）取得了重大进展。目前，大多数代谢组学研究都是使用NMR、LC-MS和GC-MS进行的[37]。NMR是功能强大的分析平台，可相对快速筛查目标代谢物和重现体液（例如血清和尿液）的代谢概况。为了解决尿液细胞学检查和膀胱镜检查在膀胱癌（BC）探测和分级中的缺点，Bansal等[38]利用1HNMR鉴定BC。研究表明，与健康组相比，6种生物标志物能够以95％的敏感性和94％的特异性区分95％的BC病例。但是NMR的灵敏度有限，可能无法检测到低丰度的代谢物[39]。GC-MS被认为是一种具有高分辨率和高灵敏度的分析各种代谢物类别的可靠技术[40]。在人体液研究应用中，该技术已经用于临床生物化学和尿液分析超过30年[41,42]。目前，已有许多关于使用GC-MS来鉴定潜在的癌症生物标志物的报

7于标准分子荧光团，以这种微型生物传感器形式使用QD探针可将信号放大30倍，并且相对于酶联免疫吸附测定，其检测限降低了2个数量级。1.3.2癌症标志物分析过程中的样品前处理不可置否，在上述分析技术中，色谱仍然是生物样品分析最得力的手段。但是在色谱体系（特别是液相色谱）中，生物样品复杂的基体无法直接进行进样分析。此外，基体中所存在的一些成分也会干扰痕量癌症标志物的鉴定和定量。例如，未经处理的尿液样品的注入会导致基于CE的分离峰扩展和较长的分析时间[54]。因此，样品前处理是利用色谱技术进行代谢标志物分析的另一个核心问题。一般情况下，样品前处理包括过滤、pH调节、萃娶净化和预浓缩过程，以确保发现低浓度水平的分析物[55]。目前，样品前处理正在朝着环境友好、低成本、小型化、自动化和简单化的方向发展。就样品处理中的萃娶净化和浓缩而言，通常应用较为广泛的样品前处理技术主要为：液液萃娶固相萃娶液相微萃娶固相微萃娶微波辅助萃取和搅拌棒吸附萃取方法等[56]。其中，固相萃取与固相微萃取技术已经被应用于代谢标志物的研究中,而其他萃取方法在该领域的研究暂未见报道。固相萃取（SPE）是用于环境样品的最广泛使用的样品制备技术之一[57]。这项技术最早是在1980年代开发的，它被证明是分离和纯化目标分析物的强大工具[58]。其中，磁性固相萃取技术（MSPE）由于对吸附剂实现了磁化功能，进一步简化操作，并且可以实现材料的再利用。如图1-3所示，Shi等[59]开发了一种基于多孔磁性环糊精聚合物（MA-CD）的新型固相萃取吸附剂，并用于检测尿液样品中痕量小分子胃肿瘤标志物。结果表明，所开发的方法简单有效且在胃肿瘤标记物检测有一定应用价值。图1-3MA-CD聚合物的制备方案及其MSPE过程[59]


本文编号：3535555