代婷婷, 林華萍, 董 曉, 刁雅潔, 石紅梅
(河北醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院,河北石家莊 050017)
皮質(zhì)醇(Cortisol,Cor)又稱氫化可的松,它是一種主要由腎上腺皮質(zhì)束狀帶分泌產(chǎn)生的糖皮質(zhì)激素,為一種應激激素,當機體受到感染、手術、麻醉、疼痛等各種刺激時,機體會產(chǎn)生應激反應,人體體液中的皮質(zhì)醇含量可作為觀察應激水平的指標。臨床上常將皮質(zhì)醇用作抗炎甾體類激素藥物,其藥理作用主要有抗炎、抗過敏和免疫抑制、抗核分裂等。
IFFM-E型流動注射化學發(fā)光分析儀(西安瑞邁分析儀器有限責任公司);1810-BC型石英自動雙重純水蒸餾器(江蘇省金壇市白塔石英玻儀廠);FA1104型電子天平(上海良平儀器儀表有限公司)。
皮質(zhì)醇標準儲備液:準確稱取0.0125 g皮質(zhì)醇標準品(中國藥品生物制品檢定所),溶于少量甲醇,用高純水定容至25 mL,濃度為1.38×10-3mol·L-1。魯米諾儲備液:準確稱取魯米諾標準品(Sigma公司)0.8860 g,溶于7 mL 1.0 mol·L-1NaOH溶液中,用高純水定容至250 mL,濃度為0.02 mol·L-1。Ni(Ⅳ)儲備液:按文獻方法[11]制備,儲備液濃度依據(jù)配合物在波長410 nm處的吸光度值及其摩爾吸光系數(shù)(ε=1.06×105L·mol-1·cm-1),由公式A=εbc計算得到,濃度為2.23×10-3mol·L-1。Ni(Ⅳ)配合物應用液用高純水當天配制。實驗用水為高純水。
1.2.1皮質(zhì)醇注射液準確吸取皮質(zhì)醇注射液(山西晉新雙鶴藥業(yè)有限責任公司,標示量5 mg·mL-1300 μL于100 mL容量瓶中,用高純水定容,其有效成分濃度為15 μg·mL-1。
1.2.2尿樣處理取5 mL空白尿樣,加入PbO2攪拌10 min以去除尿酸、硫脲等,然后以10 000 r·min-1離心10 min,取上清液,用C18固相萃取柱凈化后,取1 mL尿樣稀釋至100 mL,待測。
圖1 流動注射化學發(fā)光流路示意圖
用C18固相萃取柱分離富集待測尿液中皮質(zhì)醇的含量步驟如下:(1)活化:取1.5 mL水和1.5 mL甲醇依次滴加到固相萃取柱上,滴干,重復一次,進行固相萃取柱的活化;(2)上樣:取1 mL尿樣處理液滴加到固相萃取柱上;(3)洗滌:2 mL水,1 mL 10%甲醇,2 mL 20%丙酮依次洗滌;(4)洗脫:1 mL甲醇溶液洗脫;(5)洗脫液于45 ℃下氮氣吹干,溶于0.1 mL甲醇,用水定容于100 mL容量瓶中。
實驗流路如圖1所示。Ni(Ⅳ)溶液首先與魯米諾溶液經(jīng)三通管混合均勻并充分反應,產(chǎn)生發(fā)光信號,待基線穩(wěn)定后,通過進樣閥將皮質(zhì)醇溶液注入到Ni(Ⅳ)與魯米諾的混合液流中,記錄皮質(zhì)醇對Ni(Ⅳ)-魯米諾化學發(fā)光體系增敏的信號強度,以峰高定量。每次實驗前后均需用高純水將各流路的管道沖洗干凈,待用。
2.1.1魯米諾溶液濃度及pH的選擇考察了魯米諾溶液濃度在6.0×10-8~4.0×10-6mol·L-1(含0.01 mol·L-1NaOH)時皮質(zhì)醇對體系化學發(fā)光強度的影響。結果如圖2所示:隨著魯米諾濃度增大,皮質(zhì)醇溶液對體系的增敏作用增強。當魯米諾濃度達到6.0×10-7mol·L-1時,增敏作用最強。故選擇魯米諾的最佳濃度為6.0×10-7mol·L-1。
在NaOH溶液濃度為0.0001~0.02 mol·L-1范圍內(nèi),考察了魯米諾溶液的pH值對體系發(fā)光強度的影響。結果如圖3所示:當魯米諾溶液中NaOH溶液的濃度為0.01 mol·L-1,即溶液pH=12.0時,體系的靈敏度最高。
圖2 魯米諾溶液濃度對體系化學發(fā)光強度的影響
圖3 魯米諾溶液pH值對化學發(fā)光強度的影響
2.1.2Ni(Ⅳ)溶液濃度及pH的選擇考察了Ni(Ⅳ)溶液濃度在1.0×10-8~2.0×10-5mol·L-1(含0.01 mol·L-1NaOH)范圍內(nèi)對該體系化學發(fā)光強度的影響(圖4)。結果表明:Ni(Ⅳ)溶液的最佳濃度為4.0×10-6mol·L-1。同時考察了NaOH濃度在0.0001~0.03 mol·L-1范圍內(nèi)Ni(Ⅳ)溶液pH對體系發(fā)光強度的影響(圖5),隨著Ni(Ⅳ)溶液pH的增高,體系的化學發(fā)光強度迅速增強。實驗中發(fā)現(xiàn)Ni(Ⅳ)溶液pH在12.0~12.3范圍時,化學發(fā)光信號雖增強明顯,但基線噪聲較大,信號不穩(wěn)定。選擇Ni(Ⅳ)溶液中NaOH的濃度為0.008 mol·L-1即溶液pH=11.9時,皮質(zhì)醇對體系的增敏效果好且信噪比最好。
圖4 Ni(Ⅳ)溶液濃度對發(fā)光強度的影響
圖5 Ni(Ⅳ)溶液pH值對化學發(fā)光強度的影響
在優(yōu)化條件下,對濃度為20 ng·mL-1的皮質(zhì)醇標準溶液平行測定11次,根據(jù)每次測定的相對化學發(fā)光強度,計算得到其相對標準偏差(RSD)為0.56%。
在優(yōu)化的條件下,即魯米諾濃度為6.0×10-7mol·L-1(含0.01 mol·L-1NaOH),Ni(Ⅳ)濃度為4.0×10-6mol·L-1(含0.008 mol·L-1NaOH)時,對皮質(zhì)醇注射液溶液、已處理稀釋過的尿樣(尿樣取自三甲醫(yī)院中患有腎上腺皮質(zhì)功能減退癥病人。早8點靜脈滴入50 mg后2 h取其尿液,4 ℃保存,處理后測定)進行檢測,根據(jù)標準曲線線性方程計算得到:注射液中皮質(zhì)醇的含量為4.98 mg·mL-1;尿樣中皮質(zhì)醇的含量為8.36×10-7μg·mL-1。
取9份皮質(zhì)醇注射液樣品溶液,每份0.1 mL,分別定容至100 mL。在其中依次加入皮質(zhì)醇標準品,制得低、中、高3個濃度水平的加標樣品,每個濃度平行測定3次,計算得回收率,回收率在86.7%~107.5%之間。結果見表2。
表2 樣品中皮質(zhì)醇加標回收率測定(n=3)
實驗證明,魯米諾在pH=11左右有最佳發(fā)光效率。本研究采用Ni(Ⅳ)配合物做氧化劑,與魯米諾組成新的化學發(fā)光體系,該體系中Ni(Ⅳ)配合物既可氧化魯米諾產(chǎn)生發(fā)光(基線信號),又可氧化皮質(zhì)醇,且與皮質(zhì)醇的氧化速度快于魯米諾,使體系化學發(fā)光強度顯著增強。Ni(Ⅳ)配合物的氧化能力與其濃度、pH在一定范圍內(nèi)呈正相關(濃度過大,配合物可能聚集;pH過高,配合物在溶液中的平衡可能改變,均可能使配合物氧化能力下降)。
從對該體系前期的研究[11]推斷,可能的化學發(fā)光反應機理為:Ni(Ⅳ)和魯米諾及皮質(zhì)醇的反應均為自由基反應,且皮質(zhì)醇與Ni(Ⅳ)反應較魯米諾與Ni(Ⅳ)的反應快的多,反應過程中皮質(zhì)醇產(chǎn)生的自由基轉(zhuǎn)移給魯米諾一部分,從而使魯米諾自由基增多,發(fā)光體的量增多,使得體系的發(fā)光強度增強。
建立了Ni(Ⅳ)配合物流動注射化學發(fā)光新體系測定皮質(zhì)醇的新方法,對注射液和人體尿樣中的皮質(zhì)醇進行了測定,并對該體系可能的化學發(fā)光機理進行了分析。該方法簡單、靈敏、快速,可用于實際樣品中痕量皮質(zhì)醇的測定。