Способ определения суммарного содержания серусодержащих соединений в биологических объектах



Способ определения суммарного содержания серусодержащих соединений в биологических объектах
Способ определения суммарного содержания серусодержащих соединений в биологических объектах

 

G01N33/50 - химический анализ биологических материалов, например крови, мочи; испытания, основанные на способах связывания биоспецифических лигандов; иммунологические испытания (способы измерения или испытания с использованием ферментов или микроорганизмов иные, чем иммунологические, составы или индикаторная бумага для них, способы образования подобных составов, управление режимами микробиологических и ферментативных процессов C12Q)

Владельцы патента RU 2613898:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к области медицины и описывает способ количественного определения суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови человека методом анодной вольтамперометрии. Способ определения суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови включает предварительную пробоподготовку сыворотки крови и вольтамперометрическое определение суммарного содержания серусодержащих соединений на фоне боратного буферного раствора с pH 9,18. Проводят анодную вольтамперометрию с использованием индикаторного ртутно-пленочного электрода при дифференциально-импульсной форме развертки потенциала со скоростью 0,03 В/с в диапазоне потенциалов от -1,0 В до 0,05 В относительно насыщенного хлорид-серебряного электрода сравнения. Концентрацию суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови человека от 1,0⋅10-4 до 1,2⋅10-3 моль/дм3 определяют по высоте пика анодного тока при потенциале -0,03 В методом градуировочного графика по стандартному раствору глутатиона. Технический результат: высокая селективность, чувствительность и простота определения. 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области медицины и описывает способ количественного определения суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови человека методом анодной вольтамперометрии.

Самыми распространенными методами для определения серусодержащих соединений являются хроматографические методы с разными способами детектирования.

Известен способ определения суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке и плазме крови методом жидкостной хроматографии с электрохимическим детектированием при потенциале +0,75 В относительно хлорид-серебряного электрода, используя в качестве индикаторного угольно-пастовый электрод химически-модифицированный фталцианином кобальта при потенциале, предел обнаружения каждого из соединений находился на уровне 4 пмоль/л с минимальной пробоподготовкой (M.K. Halbert, R.P. Baldwin. Determination of cysteine and glutathione in plasma and blood by liquid chromatography with electrochemical detection using a chemically modified electrode containing cobalt phthalocyanine // Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. 1985. V. 345, p. 43-49).

Известен способ определения глутатиона в слюне человека методом гидрофильной хроматографии во взаимодействии с методом масс-спектрометрии, основанный на захвате глутатиона путем добавления N-этилмалеимида. Хроматографию проводили на колонке с диоксидом кремния (150 мм × 2,1 мм, 5 мкМ) с ацетонитрилом и формиатным буфером в качестве подвижной фазы при скорости потока 0,2 мл/мин. Калибровочная кривая линейна в диапазоне 0,1-100 мкМ (Y. Iwasaki, М. Hoshi, R. Ito, K. Saito and H. Nakazawa. Analysis of glutathione and glutathione disulfide in human saliva using hydrophilic interaction chromatography with mass spectrometry // Journal of Chromatography B, 2006, V. 839, №1-2, p. 74-79).

Несмотря на хорошую чувствительность и селективность определения серусодержащих соединений в биологических жидкостях организма человека и животных, перечисленные хроматографические методы имеют ряд недостатков: оборудование и растворители имеют высокую стоимость, для проведения специальной пробоподготовки требуются дорогостоящие реактивы.

Известен спектрофотометрический способ определения серусодержащих соединений, основанный на измерении общего содержания небелковых тиолов по восстановлению ими динитробензойной кислоты до тиобензойной при поглощении света 412 нм (Ellman G.L. Tissue sulfhydryl groups // Arch. Biochem. Biophys. 1959. V. 82, p. 70-81).

Недостатком способа является то, что он не позволяет проводить количественное определение суммарного содержания серусодержащих соединений с необходимой чувствительностью.

Известен спектрофотометрический способ определения серусодержащих соединений за счет образования окрашенного продукта с p-бензохиноном в области длин волн от 352 до 500 нм методом спектрофотометрии. Способ рекомендован для определения серусодержащих соединений в человеческой моче и в сыворотке крови (Dimas A.M., Zaia D.A.M., Kelly C.L., Ribas and Cassia T.B., Zaia K.C.I. Spectrophotometric determination of cysteine and/or carbocysteine in a mixture of amino acids, shampoo and pharmaceutical products using p-benzoquinone // Talanta. 1999. V. 50. №5. p. 1003-1010).

Недостатком способа является то, что, если раствор красителя замутнен или имеет нехарактерные для спектрофотометрического анализа включения, то анализ провести невозможно.

Известен способ определения глутатиона в красных кровяных тельцах человека методом капиллярного зонного электрофореза с амперометрическим детектированием на конце колонки с помощью микроэлектрода на основе амальгамы золота без предварительного концентрирования гемоглобина (Wenrui J., Wei L., Qiang X. Capillary zone electrophoresis with electrochemical detection for the determination of glutathione' in human red blood cells without preseperation of hemoglobin // J. Chrom. Sci. 2000. V. 38, №12, p. 545-549).

Недостатком способа является то, что определение возможно только при низких концентрациях гемолизата (0.5 об. %).

Известен вольтамперометрический способ определения микрограммовых количеств глутатиона, в котором используют стационарный платиновый электрод на фоне 0.05 моль/дм H2SO4, при этом аналитический сигнал окисления глутатиона наблюдается при потенциале +0.95 В, диапазон линейной зависимости находится в области от 9.15⋅0-5 до 2.14⋅10-3 моль/дм3. Нижняя граница определяемых содержаний составила 1.9⋅10-5 моль/дм3 (Будников Г.К., Зиятдинова Г.К., Валитова Я.Р. Электрохимическое определение глутатиона // Журн. аналит. химии. 2004. Т. 59, №6, с. 645-648). Однако данный способ разработан только для модельных растворов.

Известен способ определения суммарного содержания антиоксидантов тиоловой природы в растительных объектах методом катодной вольтамперометрии (Патент РФ №2447444 от 12.10.2010), выбранный в качестве прототипа.

Сущность способа заключается в съемке катодных вольтамперограмм серусодержащих соединений с использованием стеклоуглеродного электрода при потенциале -0,4 В относительно насыщенного хлорид-серебряного электрода на фоне боратного буферного раствора с pH 9,18 при постоянно-токовой форме развертки потенциала со скоростью 0,05 В/с.

Однако, несмотря на все достоинства, данный способ реализуется только в присутствии внесения дополнительного компонента - ионов Cu2+, который может вносить погрешность в измерение точной концентрации серусодержащих соединений в биологических объектах. Также в процессе измерения дополнительно требуется деоксигенация раствора.

Задачей изобретения является разработка способа количественного определения суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови человека для медицинских целей.

Способ определения суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови человека, так же как в прототипе, включает пробоподготовку сыворотки крови и вольтамперометрическое определение суммарного содержания серусодержащих соединений на фоне боратного буферного раствора с pH 9,18.

Согласно изобретению анодную вольтамперометрию проводят с использованием индикаторного ртутно-пленочного электрода при дифференциально-импульсной форме развертки потенциала со скоростью 0,03 В/с в диапазоне потенциалов от -1,0 В до 0,05 В относительно насыщенного хлорид-серебряного электрода сравнения. Концентрацию суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови человека от 1,0⋅10-4 до 1,2⋅10-3 моль/дм3 определяют по высоте пика анодного тока при потенциале -0,03 В методом градуировочного графика по стандартному раствору глутатиона.

На фиг. 1 представлены вольтамперограммы окисления стандартного раствора глутатиона от его концентрации в электрохимической ячейке (фоновая кривая в отсутствие (1) и присутствии стандартного раствора глутатиона 2⋅10-4 моль/дм3 (2), 6⋅10-4 моль/дм3 (3), 10⋅10-4 моль/дм3 (4)).

На фиг. 2 представлена градуировочная зависимость тока окисления стандартного раствора глутатиона I, мкА, от его концентрации С, моль/дм3, в электрохимической ячейке с коэффициентом корреляции R, равным 0.999.

В таблице 1 представлены результаты определения суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови здоровых людей и больных психическими расстройствами, а именно страдающими алкогольной зависимостью 2 степени.

Анализ проводят при следующих условиях: метод анодной вольтамперометрии при дифференциально-импульсной форме развертки потенциала в диапазоне от -1,0 В до 0,05 В со скоростью 0,03 В/с, трехэлектродная ячейка с индикаторным ртутно-пленочным электродом, насыщенным хлорид-серебряным электродом сравнения и насыщенным хлорид-серебряным вспомогательным электродом, боратный буферный раствор с pH 9,18 (натрий тетраборнокислый Na2B4O7 с концентрацией 0.01 моль/дм) в качестве фонового раствора.

Для количественного определения суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови человека в качестве стандартного серусодержащего вещества используют стандартный раствор глутатиона. Аналитический сигнал окисления глутатиона при анодной развертке потенциала регистрируют в диапазоне потенциалов от -0,2 В до 0,05 В (фиг. 1). Определение концентрации суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови проводят по высоте пика анодного тока при потенциале -0,03 В методом градуировочного графика по стандартному раствору глутатиона. Градуировочная зависимость является линейной в области определяемых концентраций суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови человека, которая составляет от 1,0⋅10-4 до 1,2⋅10-3 моль/дм3 (фиг. 2).

Количество суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке здоровых людей варьируется в пределах (2,8±0,02) 10-4 моль/дм3.

Пример. Для определения суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови здоровых людей и больных психическими расстройствами первоначально отбирали кровь из локтевой вены.

Донорами «контрольной» группы являлись 50 здоровых людей в возрасте до 40 лет мужского пола (без видимых патологий). Группа «патология» включала 50 пациентов мужского пола в возрасте от 23 до 42 лет с психическим расстройством (диагноз: синдром алкогольной зависимости 2 степени).

У пациентов с диагнозом алкоголизма для отслеживания изменений состояния в динамике забор крови проводили двукратно с интервалом в 10 дней. У здоровых добровольцев забор крови проводили однократно.

Венозную кровь, полученную без антикоагулянтов, помещали в центрифужную стеклянную пробирку и отстаивали при комнатной температуре в течение 30 минут до полного образования сгустка. По окончании образования сгустка с помощью тонкой стеклянной палочки проводили отделение столбика сгустка от стенок пробирки. Сыворотку сливали в другую пробирку, которую подвергали центрифугированию в настольной лабораторной центрифуге в течение 10 минут при скорости вращения 2000 об/мин. После центрифугирования образцов произвели отбор сыворотки в пробирки Эппендорфа и маркировали образцы. Центрифугат отбирали в объеме 1,0-1,5 см для дальнейшего исследования.

В электрохимическую ячейку вносили раствор фонового электролита (10 см). В качестве фонового электролита использовали боратный буферный раствор с pH 9,18 (натрий тетраборнокислый Na2B4O7 с концентрацией 0.01 моль/дм). Трехэлектродная ячейка состоит из индикаторного ртутно-пленочного электрода, насыщенного хлорид-серебряного электрода сравнения и насыщенного хлорид-серебряного вспомогательного электрода. Электроды опускали в раствор фонового электролита и подключали к вольтамперометрическому анализатору (ТА-2, ООО Томьаналит, Томск). Использовали постоянно-токовый режим анодной вольтамперометрии, скорость развертки потенциала 0,03 В/с, рабочий диапазон потенциалов от -1.0 В до 0.05 В, время перемешивания раствора 10 с, время успокоения 20 с. Регистрировали фоновую анодную вольтамперограмму, отсутствие посторонних пиков свидетельствует о чистоте фона.

Затем в электрохимическую ячейку с раствором фонового электролита вносили аликвоту (0,5 см3) сыворотки крови и снимали вольтамперограмму при тех же условиях. Регистрировали анодный пик в диапазоне потенциалов от -0,2 В до 0.05 В. Концентрацию суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови определяли методом градуировочного графика по стандартному раствору глутатиона по высоте пика анодного тока при потенциале -0,03 В.

Количество суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке здоровых людей варьируется в пределах (2,8±0,02) 10-4 моль/дм3, что ниже, чем у больных психическими расстройствами (таблица 1).

Предложенный способ определения суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови человека отличается простотой, не требует больших трудозатрат, значительного количества реактивов. Оценка суммарного содержания серусодержащих соединений, используя метод градуировочного графика, отличается высокой селективностью и чувствительностью определения.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММАРНОГО СОДЕРЖАНИЯ СЕРУСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА

Способ определения суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови человека, включающий пробоподготовку сыворотки крови и вольтамперометрическое определение суммарного содержания серусодержащих соединений на фоне боратного буферного раствора с pH 9,18, отличающийся тем, что проводят анодную вольтамперометрию с использованием индикаторного ртутно-пленочного электрода при дифференциально-импульсной форме развертки потенциала со скоростью 0,03 В/с в диапазоне потенциалов от -1,0 В до 0,05 В относительно насыщенного хлорид-серебряного электрода сравнения, а концентрацию суммарного содержания серусодержащих соединений в сыворотке крови человека от 1,0⋅10-4 до 1,2⋅10-3 моль/дм3 определяют по высоте пика анодного тока при потенциале -0,03 В методом градуировочного графика по стандартному раствору глутатиона.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству, и касается прогнозирования в первом триместре беременности у женщин угрозы невынашивания при гриппе A(H3N2). Сущность способа: в первом триместре гестации при гриппе A(H3N2) в период разгара заболевания определяют величину титра противовирусных антител в первой сыворотке (А), оценивают уровень серомукоида (ед.

Изобретение относится к медицине, в частности к иммунологии, и может использоваться для прогнозирования характера течения хронического рецидивирующего афтозного стоматита путем оценки мукозального иммунитета.

Изобретение относится к медицине, в частности к фтизиатрии, и может быть использовано для прогнозирования течения туберкулеза легких. Способ прогнозирования течения туберкулеза, включающий определение концентрации таурина в плазме крови, при этом дополнительно определяют концентрацию таурина в моноцитах, после чего анализируют отношение концентрации таурина в плазме к концентрации таурина в моноцитах и при значении отношения от 0,5 до 0,69 прогнозируют вероятность развития инфильтративного туберкулеза, при значении отношения от 0,7 до 1 прогнозируют вероятность развития туберкулемы, при значении отношения выше 1 прогнозируют вероятность развития фиброзно-кавернозного туберкулеза.

Изобретение относится к токсикологии, а именно к способу определения 3-метоксигидроксибензола в биологических материалах. Для этого образцы, содержащие 3-метоксигидроксибензол, трижды экстрагируют метилацетатом в течение 45 мин.

Изобретение относится к медицинским токсикологическим исследованиям, в частности к санитарной токсикологии. Сущность: производят отбор пробы крови, экстракцию экстрагентом из указанной пробы ГХБ и определение его количества методом газохроматографического анализа с использованием градуировочного графика.
Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано для определения продолжительности безрецидивного периода при серозном раке яичников.

Изобретение относится к области медицины, в частности к патологической анатомии и онкологии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики низкодифференцированного нейроэндокринного рака желудка и низкодифференцированных аденокарцином.

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии и кардиологии, и касается прогнозирования эффективности терапии у пациентов с ИБС через 12 месяцев после острого коронарного синдрома (ОКС).

Изобретение относится к области медицины и предназначено для диагностики раннего неонатального сепсиса (РНС) у новорожденных первых суток жизни. В клетках буккального соскоба измеряют уровни экспрессии генов IL12A и CD68 относительно представленности мРНК референсных генов В2М, GUS, ТВР или HPRT.

Изобретение относится к области медицины, а именно к акушерству, и представляет собой способ прогнозирования задержки роста и макросомии плода у беременных с сахарным диабетом, отличающийся тем, что у беременных на сроке гестации, начиная с 24 недель, определяют содержание глюкозы венозной крови путем проведения трехчасового теста толерантности к глюкозе, объем плаценты методом УЗИ, индекс резистентности маточной артерии методом УЗДГ, рассчитывают коэффициент фетопатии F по формуле: , где V - объем плаценты, определенный методом ультразвуковой плацентометрии (см3), IR - индекс резистентности маточной артерии, определенный методом ультразвуковой допплерографии, TGTT - уровень глюкозы, определенный при проведении трехчасового глюкозотолерантного теста (ммоль/л), GA - срок гестации (недели), при коэффициенте фетопатии F более 2,0 прогнозируют развитие макросомии плода, при коэффициенте фетопатии F менее 0,5 прогнозируют развитие задержки роста плода.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано для дооперационной дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных новообразований щитовидной железы. Способ включает тонкоигольную аспирационную биопсию узловых образований щитовидной железы под контролем ультразвукового исследования, причем пункционную иглу с содержащимся в ней аспиратом промывают двукратно в консервирующем растворе NovaPrep, центрифугируют, отбирают супернатанты, проводят иммуноцитохимический анализ экспрессии Ki-67 и рассчитывают диагностический показатель по формуле , где HS=∑P(i)×i,i - интенсивность окрашивания, выраженная в баллах (от 0 до 3), P(i) - процент клеток, окрашенных с разной интенсивностью, и при p>0,5 - образование признают злокачественным, при р<0,5 - доброкачественным. Применение изобретения обеспечивает повышение точности и информативности способа. Чувствительность и специфичность способа 81,8% и 93,8% соответственно.

Изобретение относится к области ветеринарии и предназначено для профилактики заболевания животных кетозом. Способ прогнозирования субклинического кетоза у коров включает отбор пробы крови и определение глюкозы в крови. Определяют уровень глюкозы в крови коров в переходный период, не более 1 раза в 3 дня, при этом для измерения глюкозы используют глюкометр с тест-полоской. Перед каждым взятием крови глюкометр выдерживают во внешней среде не более 15 мин, при t 20-30°С. Затем на тест-полоску глюкометра помещают каплю крови диаметром, соизмеримым шириной тест-полоски, промазывают ею тест-полоску и при определении значения глюкозы на нижней границе нормы оптимальной концентрации глюкозы не более 2,2 ммоль/л прогнозируют начало развития кетоза, что является основанием для принятия срочных мер. Способ позволяет быстро и точно спрогнозировать вероятность субклинического кетоза. 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области медицины, а именно к разделу терапевтической стоматологии - заболеваниям слизистой оболочки рта, и может быть использовано для определения степени тяжести изменений микробиоты полости рта, тонкой и толстой кишки у больных красным плоским лишаем слизистой оболочки рта с гепатобилиарными расстройствами, исключая гепатиты, обострения заболеваний гепатобилиарной системы и поджелудочной железы. Сущность способа: у данной категории больных выявляют маркеры микроорганизмов в биопробах слюны, крови и фекалиях с помощью метода газовой хроматографии и масс-спектрометрии. При повышении в определенной кратности в каждой из биопроб значений концентрации выявленных маркеров определенных микроорганизмов или хотя бы одного из них, по сравнению со средними значениями таких же показателей контрольной группы, определяют степени тяжести изменений микробиоты полости рта, тонкой и толстой кишки у данной категории больных. Изобретение обеспечивает определение степени тяжести изменений микробиоты полости рта, тонкой и толстой кишки у больных красным плоским лишаем слизистой оболочки рта. 5 пр., 1 табл.

Изобретение относится к медицине, а именно урологии, и может быть использовано для определения степени активности обострения хронического обструктивного пиелонефрита. Для этого проводят оценку клинической картины воспалительного процесса на основании жалоб больного, сбора анамнеза и определения клинико-лабораторных показателей, таких как клинический анализ крови, клинический анализ мочи и анализ мочи по Нечипоренко. Дополнительно определяют уровень провоспалительного цитокина iL-8 в моче, взятой из мочеточника пораженной, обструктивной почки больного. При уровне провоспалительного цитокина iL-8, равном 135,0±1,7 пкг/мл, определяют I, легкую степень активности обострения хронического обструктивного пиелонефрита, при уровне провоспалительного цитокина iL-8, равном 278,0±37,0 пкг/мл, - II, среднюю степень активности обострения, а при уровне провоспалительного цитокина, равном 1890,0±250,0, определяют тяжелую степень активности обострения хронического обструктивного пиелонефрита. Изобретение позволяет определить наличие одностороннего или двухстороннего воспалительного процесса и сопутствующего воспалительного процесса в мочевом пузыре. 2 табл., 3 пр.

Изобретение относится к медицине и предназначено для дифференциальной диагностики различных типов холестазов при хронических болезнях печени у детей. Проводят гепатобилисцинграфию с использованием радиофармпрепарата Бромезида 99Тm 38, вводимая активность препарата из расчета 1,7-2,0 мБк на 1 кг массы пациента внутривенно, лучевая нагрузка 7,0 мГр (700 мрад) и оценивают: время максимального накопления (Тmах) радиофармпрепарата (РФП), время его полувыведения (Т1/2), время поступления его в кишечник (Ткиш). На основании этих данных дифференцируют различные типы внутрипеченочного холестаза (синусоидальный и дуктулярный). Способ позволяет провести своевременную диагностику и в ряде случаев избежать проведения биопсии печени. 2 ил., 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области медицины и предназначено для прогнозирования устойчивости к инотропной терапии у новорожденных с артериальной гипотензией. Из образцов периферической крови выделяют ДНК. Методом полимеразной цепной реакции проводят генотипирование полиморфизмов генов ADD1:1378G>T, ADRA2A:-1291C>G, SLC6A2:-182Т>С, ACE:287bp Ins>Del. Вероятность устойчивости к терапии рассчитывается по формуле. Изобретение позволяет с высокой долей чувствительности и специфичности прогнозировать устойчивость к инотропной терапии у новорожденных с артериальной гипотензией. 4 табл., 2 пр.

Изобретение относится к биотехнологии. Описан 3D in vitro двухфазный костно-хрящевой «органоид», содержащий слой искусственной хрящевой ткани/агрегатов хондрогенных клеток и слой искусственной костной ткани, где искусственная костная ткань содержит придающий структуру каркас и структуру костного мозга; где структура костного мозга в искусственной костной ткани получена путем посева мезенхимальных стволовых клеток на придающий структуру каркас и где слой искусственной хрящевой ткани/агрегатов хондрогенных клеток контактирует по меньшей мере с одной поверхностью слоя искусственной костной ткани, и способы его получения и применения. Изобретение расширяет арсенал средств для медицинской диагностики. 7 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил., 5 табл., 2 пр.
Наверх