生物标志物的毛细管电泳在线富集技术及应用分析

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1、学校代码：10406分类号：X132学号：080083001101南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）生物标志物的毛细管电泳在线富集技术及应用研究硕士研究生：任艳导师：颜流水教授申请学位级别：硕士学科、专业：环境科学所在单位：环境与化学工程学院答辩日期：2011年5月授予学位单位：南昌航空大学On-linePreconcentrationofBiomarkerbyCapillaryElectrophoresisanditsApplicationADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnEnviron

2、mentalSciencebyYanRenUndertheSupervisionofProf.Liu-shuiYanCollegeofEnvironmentalandChemicalEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaMay,2011摘要由于环境污染或身体的自然老化，人体内会含有过量的活性氧自由基(ReactiveOxygenSpecies,ROS)，这些ROS会损伤DNA、蛋白质等生物大分子，破坏机体正常生理活动，而DNA中鸟嘌呤最易被羟基自由基和单线态氧等这些ROS所攻击，使

3、其C-8位发生羟化而生成8-羟基-2'-脱氧鸟嘌呤核苷(8-OHdG)，该产物是DNA氧化损伤的主要代谢物质。近些年，检测人体代谢物中8-OHdG最普遍的方法主要是高效液相色谱-电化学检测法(HPLC/EC)、气相色谱-质谱法方法(GC/MS)、液相色谱-质谱检测法等(HPLC/MS)，这些方法检测步骤繁多，且使用的仪器价格昂贵，难以在普通实验室开展。而毛细管电泳在线富集技术在节省分析时间的同时，能够使检测灵敏度大大提高。因此，本文选取典型的生物标志物8-OHdG和典型的氨基酸，建立了8-OHdG和氨基酸的毛细管电泳在线富集方法。主要有以下四个部

4、分：第1章：绪论部分。首先介绍了毛细管电泳(CE)的基础理论和毛细管电泳在线富集技术的发展状况；其次较全面的介绍了8-羟基-2'-脱氧鸟嘌呤核苷(8-OHdG)的产生、研究的意义及检测方法；最后简述了本论文的研究目的和内容。第2章：优化比较十二烷基硫酸钠(SDS)和脱氧胆酸钠(SDC)作为胶束对8-OHdG的扫集效果。通过对比SDS-硼砂缓冲溶液和SDC-硼砂缓冲溶液下富集条件，发现SDS对8-OHdG扫集效果比SDC对其的扫集效果好。选择SDS-硼砂缓冲液体系进行条件优化：分离电压10KV，缓冲溶液为30mmol/L硼砂和80mmol/LSDS

5、，8-OHdG和dG的最佳进样时间为90s。利用SDS富集8-OHdG，其灵敏度比区带电泳法提高了34倍，最低检测限(LOD)为490nmol/L。但由于尿样中8-OHdG含量低，此方法灵敏度没有达到检测要求，而且该方法不能将尿样中的8-OHdG完全分离。因此需进一步提高富集方法的灵敏度已达到尿样检测水平。第3章：纳米金代替SDS作为胶束辅助毛细管电泳检测尿液中8-OHdG。研究工作表明，通过分析物与纳米金之间的相互作用，分析物能够被富集，其灵敏度比区带电泳法提高了136倍，最低检测限(LOD)为120nmol/L。结合固相萃取技术，在最佳的毛细

6、管电泳条件下，可检测到乳腺癌患者尿样中8-OHdG的含I量。但由于样品预处理步骤繁琐，因此下一步研究重点是省去预处理步骤，建立检测灵敏度更高、更为高效的检测方法。第4章：研究纳米金与表面活性剂共同作用对8-OHdG富集影响，通过在合成过程中加入不同HAuCl4溶液的体积，合成出一系列粒径不同纳米金溶液。经分析，纳米金与表面活性剂结合对8-OHdG有很好的富集效果。此方法可检测未经样品预处理的健康人尿样和癌症患者尿样中的8-OHdG含量，其灵敏度比区带电泳法提高了350倍，此法最低检测限(LOD)为39nmol/L。第5章：建立了毛细管电泳移动反应

7、界面法富集苯丙氨酸和色氨酸。其富集的最优条件：背景缓冲液为50mmol/L，pH2.3甲酸，样品缓冲液为50mmol/L，pH9.8的甲酸铵-氨水，压力进样50mbar，进样时间140s，工作电压15KV。此方法对色氨酸和苯丙氨酸检测限分别为16nmol/L和64nmol/L，检测灵敏度比区带电泳法分别提高了144倍和83倍。此方法可用于癌症尿样的检测，能有效排除尿液中其他物质对二者的干扰。由于相关疾病的代谢产物可能含有一些特征的氨基酸或其他两性物质，但仅利用毛细管电泳紫外检测，对于组分的定性会比较困难，因此本工作的下一步研究重点，是利用CE-M

8、S结合移动反应界面法，用来判定人体代谢产物中一些特征氨基酸及其他组分。关键词：8-羟基-2'-脱氧鸟嘌呤核苷(8-OHdG)；生物标记物