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高效液相色谱法测定血浆同型半胱氨酸

来源:中国色谱网
摘要:摘要目的:建立测定血浆同型半胱氨酸的高效液相色谱(HPLC)方法。方法:血浆同型半胱氨酸经巯基乙醇还原后用碘乙酸封闭巯基,再与邻苯二甲醛(OPA)反应完成衍生化。以磺基同型半胱氨酸为内标,经C18反相柱进行色谱分离,荧光检测器测定结果。结果:测定线性范围达150μmol/L,最低检测限为1。...

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    摘要 目的:建立测定血浆同型半胱氨酸的高效液相色谱(HPLC)方法。方法:血浆同型半胱氨酸经巯基乙醇还原后用碘乙酸封闭巯基,再与邻苯二甲醛(OPA)反应完成衍生化;以磺基同型半胱氨酸为内标,经C18反相柱进行色谱分离,荧光检测器测定结果。结果:测定线性范围达150 μmol/L,最低检测限为1.0 μmol/L,日内不精密度3.7%~4.2%;日间不精密度3.8%~4.3%;方法回收率93%~102%。结论:本方法可用于临床实验室测定血浆同型半胱氨酸水平。

  同型半胱氨酸(HCY)为含巯基氨基酸,是胱硫醚和蛋氨酸转硫化和甲基化代谢旁路中形成的中间体。自60年代初在尿中首次被发现以来,同型半胱氨酸被认为与多种先天性代谢缺限有关,如胱硫醚β合成酶(EC4.2.1.22)缺乏是已知的造成高同型半胱氨酸尿症的原因。最近,人们又发现高同型半胱氨酸血症是发生外周血管、脑血管和冠状动脉血管疾病的危险因素之一,这是因为同型半胱氨酸不仅可影响脂类代谢,还可通过多种其他途径诱发心血管疾病[1]。据调查,相当大比例的人群面临高同型半胱氨酸血症的危险,尤其是当食物中叶酸和维生素B12摄入不足时更是如此。这些说明,遗传因素、环境因素、叶酸及VB12摄取量都与同型半胱氨酸血症有关。
  测定同型半胱氨酸的常用方法是高效液相色谱(HPLC),对还原型同型半胱氨酸的荧光衍生物或使用电化学检测器直接测量。目前,同型半胱氨酸的测定方法还有荧光偏振免疫分析(FPIA)和酶联免疫吸附实验(ELISA)。这两种方法是通过特异性的S腺苷同型半胱氨酸水解酶催化同型半胱氨酸转变为S腺苷同型半胱氨酸,再利用单克隆抗体技术进行检测。本实验在参考国外有关文献的基础上[2,3],对样本处理和色谱条件进行了适当的改进,筛选出适宜的内标物,建产立了血浆同型半胱氨酸测定的HPLC方法,并已试用于临床。

材料与方法

  一、仪器
  Waters 510液相色谱泵,Shimadzu RF551荧光检测器,Waters Nova-Pak ODS色谱柱(3.9 mm×150 mm)及保护柱,PC800色谱工作站;Millipore过滤器及0.45 μm滤膜。
  二、试剂
  β巯基乙醇、同型半胱氨酸、碘乙酸、邻苯二甲醛(OPA)为Sigma公司产品;磺基同型半胱氨酸(Homocysteic acid)为Aldrich公司产品;四硼酸钠、乙腈(色谱纯)、乙酸钠、冰乙酸为北京化学试剂公司产品。上述化学试剂均为分析纯。3.4%碘乙酸工作液:碘乙酸3.4 g溶于0.5 mol/L硼酸盐缓冲液(pH 11.0)100 ml。OPA衍生化试剂:OPA 60 mg溶于1.0 mol/L硼酸盐缓冲液(pH 11.0)8 ml,加甲醇1 ml,巯基乙醇1 ml。
  三、流动相
  流动相A:0.05 mol/L乙酸盐缓冲液,pH 6.8,含8%乙腈;流动相B:100% 乙腈。流动相在使用前需经Millipore过滤器处理。
  四、内标
  1.0 mmol/L磺基同型半胱氨酸水溶液。
  五、样本采集与处理
  样本采用EDTA抗凝的静脉血,样本采集后10 min内离心分离血浆(4℃,2 500 g×10 min);如在8 h内不能完成分析,样本应置-20℃保存。样本前处理:取血浆150 μl,加入10%巯基乙醇水溶液10 μl及内标液4 μl,混匀,2 min后加入100 g/L三氯乙酸溶液100 μl,混匀,离心(5 000 g×15 min)。取离心上清液50 μl,加碘乙酸工作液50 μl,混匀;2 min后,加1.55 mol/L氢氧化钠溶液10 μl和OPA衍生化试剂40 μl,混匀;1 min后取5 μl进样分析。
  六、色谱条件
  样本分析采用梯度洗脱程序,初始状态:A相为100%,B相为0;第6~8 min:A相由100%降至10%,B相由0升至90%;第12~13 min:A相由10%升至100%,B相由90%降至0,恢复初始状态。泵流速为1.3 ml/min,荧光检测器的激发波长为335 nm,检测波长为455 nm。

结果

  1.色谱结果:在上述色谱条件下,样本中的内标和同型半胱氨酸的保留时间分别为2.8和4.9 min,能与其他峰有效地分离(图1,2)。
  2.检测限和线性范围:当以信噪比(S/N)=2为最低检出限时,本方法检测同型半胱氨酸的最低浓度为1 μmol/L。配制同型半胱氨酸浓度分别为6、15、30、75和150 μmol/L的样本进行测定,结果表明,同型半胱氨酸浓度在6~150 μmol/L范围内有良好的线性结果,r2为0.998 8(图3)。
  3.精密度:取3份不同浓度的血浆样本,分别测定日内和日间重复性,结果表明,本方法的日内不精密度为3.7%~4.2%,日间不精密度为3.8%~4.3%(表1)。

图1 内标及Hcy标准品图谱(峰1:内标;峰2:同型半胱氨酸)

图2 血浆标本的图谱(峰1:内标;峰2:同型半胱氨酸)

图3 HPLC法测定血浆同型半胱氨酸标准曲线

表1 HPLC法测定血浆同型半胱氨酸精密度试验

样本
编号
日内不精密度(n=12) 日间不精密度(n=10)
x±s(μmol/L) CV(%) x±s(μmol/L) CV(%)
1

12.3±0.52

4.2

13.3±0.57

4.3
2 54.7±2.24 4.1 55.8±2.32 4.2
3 106.7±3.92 3.7 105.8±4.03 3.8


  4.回收率:在同一份样本中分别加入不同量的同型半胱氨酸进行测定,结果表明方法的回收率为93%~102%(表2)。
  5.参考值范围:随机选取健康男性40人,女性40人,平均年龄36岁(年龄范围15~73岁),测定血浆同型半胱氨酸浓度水平。结果表明,健康人血浆同型半胱氨酸浓度参考值范围为4.5~14.0 μmol/L(
x±2s),均值为9.3 μmol/L。

表2 HPLC法测定血浆同型半胱氨酸回收率

样本
Hcy浓度(μmol/L) 回收率
(%)
原浓度 加入量 理论值 实测值
1 13.6

2

13.6

10

23.6

21.9

93

3 13.6 20 33.6 31.9 95
4 13.6 50 63.6 64.9 102
5 13.6 100 113.6 112.1 98.7


讨论

  1.血浆同型半胱氨酸浓度测定近年来受到广泛重视,临床上可作为硬化性心血管疾病的危险指标,同型半胱氨酸浓度升高的程度与疾病的危险性成正比。根据同型半胱氨酸的代谢特点,维生素B12和叶酸缺乏、以及遗传性N5甲基四氢叶酸转甲基酶、胱硫醚-β-合成酶基因缺陷等与同型半胱氨酸浓度密切相关,这些因素与心血管疾病的关系正在研究之中。
  2.由于同型半胱氨酸在体内约有70%以二硫键形式与蛋白质结合,故需用β巯基乙醇为还原剂,打开二硫键,此步反应30 s即可完成,在2 h内进行去蛋白操作不影响结果。
  3.由于OPA衍生化产物的荧光强度与pH值有密切关系,故采用pH=11.0的硼酸盐缓冲液,并调高浓度,以增强其缓冲能力。在实验条件下,OPA衍生化产物可稳定30 min。
  4.OPA作为氨基酸的衍生化试剂已有多年,方法成熟,其对氨基的衍生化速度快,样品准备时间短,衍生化反应的温度要求不高,成本较低,适合在国内推广应用。

作者单位:郭健(100730 卫生部北京医院 卫生部临床检验中心)
肖飞(100730 卫生部北京医院 卫生部临床检验中心)
唐志毅(100730 卫生部北京医院 卫生部临床检验中心检验科)

参考文献

 1,David A. Homocysteine vs cholesterol competing views, or a unifying explanation of arteriosclerotic cardiovascular disease? Lab Med, 1998,29:410-417.
 2,Khim Kuo, Rachel Still, Sara Cale. Standardization (External and Internal) of HPLC assay for plasma homocysteine. Clin Chem, 1997,43:1653-1655.
 3,Hyland K, Bottiglieri T. Measurement of total plasma and cerebrospinal fluid homocysteine by fluorescence following high-performance liquid chromatography and precolumn derivatization with o-phthaldialdehyde. J Chromatogr, 1992,579:55-62

作者: 郭健肖飞唐志毅 2007-5-18
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