周小明 翁杰 王志翊 龔裕強(qiáng)
肝臟是機(jī)體最大的解毒器官,肝細(xì)胞能量代謝是肝臟解毒功能的物質(zhì)基礎(chǔ),肝組織腺苷酸含量的變化直接反映肝臟能量代謝狀況,是評(píng)價(jià)肝臟損害和藥物保護(hù)效果的有效指標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)外檢測(cè)組織腺苷酸含量的方法大多時(shí)間慢,過(guò)程復(fù)雜[1-2]。本實(shí)驗(yàn)采用一種改良的反相高效液相色譜(RP-HPLC)法測(cè)定急性溴苯腈中毒小鼠肝組織三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、磷酸腺苷(AMP)含量變化,旨在為研究肝臟能量代謝變化提供較為快速、理想的方法。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 實(shí)驗(yàn)小鼠由溫州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,24只成年雄性SD大鼠,體重250~300g。老鼠被安置在塑料籠子,提供水和食物,自由攝食。養(yǎng)殖條件為12h光/暗周期,溫度保持在(24±2)℃。實(shí)驗(yàn)前動(dòng)物予禁食12h,不禁水,采用隨機(jī)數(shù)字表法分為急性中毒組予溴苯腈(97%溴苯腈原藥以10%二甲亞砜為溶媒配成10mg/ml溶液)200mg/kg灌胃染毒和正常對(duì)照組(予10%二甲亞砜溶液20ml/kg灌胃),每組12只,兩組均于灌胃后6h采用脊椎脫臼法處死。
1.2 儀器與試劑 高效液相色譜儀Agilent1100(美國(guó)Agilent公司),高速低溫離心機(jī)(美國(guó)Beckman公司),ATP、ADP、AMP標(biāo)準(zhǔn)品(美國(guó) Sigma公司),97%溴苯腈原藥(浙江禾本農(nóng)藥化學(xué)有限公司),乙腈(天津四友,色譜純),10%二甲亞砜溶液、磷酸二氫鉀、氯化鉀、氫氧化鉀、高氯酸(均為國(guó)產(chǎn)分析純),實(shí)驗(yàn)用水為超純水。
1.3 色譜條件 日本島津C18ODS色譜分析柱(5μm,200mm×4.6mm),流動(dòng)相A為150mmol/L磷酸二氫鉀溶液+150mmol/L氯化鉀溶液,用2mol/L氫氧化鉀溶液調(diào)整溶液pH值至6.0;流動(dòng)相B為85%流動(dòng)相A+15%乙腈,所用流動(dòng)相實(shí)驗(yàn)前均經(jīng)0.45μm孔徑的微孔濾膜過(guò)濾,并行超聲脫氣泡處理。洗脫梯度:0min、3%B,5min、9%B,9min、3%B(B指流動(dòng)相B),平衡8min。柱溫為16℃,檢測(cè)波長(zhǎng)254nm;流速1.1ml/min。
1.4 肝組織樣品的制備 處死兩組小鼠后分離小鼠的肝臟組織。用液氮預(yù)冷的鐵夾鉗取肝組織,置液氮冷凍后,精確稱取肝組織0.3g,加入預(yù)冷的0.3mol/L高氯酸溶液3ml,冰浴中用研缽迅速勻漿,勻漿液6000r/min低溫4℃離心10min,取上清液,予1mol/L的氫氧化鉀調(diào)溶液pH值至6.0,再次6000r/min低溫4℃離心10min,取上清液,經(jīng)0.45μm孔徑的微孔濾膜過(guò)濾,即得肝組織樣本溶液,吸取20μl進(jìn)行分析,測(cè)定肝組織ATP、ADP、AMP 含量。
1.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 分別稱取ATP、ADP和AMP標(biāo)準(zhǔn)品10mg,用超純水配成1mg/ml的混合母液,分別稀釋成 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0μg/ml的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。根據(jù)進(jìn)樣質(zhì)量濃度和測(cè)得的峰面積求取回歸方程及相關(guān)系數(shù)。
1.6 加標(biāo)回收率的計(jì)算 肝組織加入一定量的腺苷酸混合標(biāo)準(zhǔn)品,經(jīng)沉淀蛋白、中和酸性等處理,測(cè)定腺苷酸含量,與同批處理的同一組織樣品比較,計(jì)算回收率,回收率=(加標(biāo)測(cè)定量-不加標(biāo)測(cè)定量)/加標(biāo)量×100%計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)品的回收率。
1.7 精密度的測(cè)量 上述色譜條件下,同日內(nèi)對(duì)同一肝組織樣本不定時(shí)進(jìn)樣6次,測(cè)得日內(nèi)保留時(shí)間與峰面積變異系數(shù);上述樣品分裝,-70℃保存,不同日進(jìn)樣分析,重復(fù)6次,測(cè)得日間保留時(shí)間與峰面積變異系數(shù)。
1.8 觀察指標(biāo) 觀察并比較兩組小鼠肝細(xì)胞ATP、ADP和AMP含量差異,判斷RP-HPLC法測(cè)定急性溴苯腈中毒小鼠肝組織腺苷酸含量是否符合既往研究結(jié)果,并觀察RP-HPLC法的出峰時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)曲線、精密度。
1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料以表示,兩樣本間比較采用t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 出峰時(shí)間 ATP、ADP和AMP的出峰時(shí)間分別約為5.7、6.3和8.5 min,3種標(biāo)準(zhǔn)腺苷酸分離較滿意,最小分離度R>2.0,見圖1。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖
2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線 結(jié)果 ATP、ADP和AMP濃度在 1~200mg/L范圍內(nèi)與峰面積呈良好的線性關(guān)系,所得直線方程分別為 ATP:y=23.706x-3.3611,R=0.99999;ADP:y=33.549x-15.143,R=0.99998;AMP:y=41.934x-1.6868,R=0.99999。
2.3 加標(biāo)回收率 見表1。
表1 肝組織腺苷酸含量加標(biāo)回收率(μg/ml)
2.4 精密度實(shí)驗(yàn) 見表2。
表2 保留時(shí)間和峰面積變異系數(shù)(%)
2.5 兩組小鼠肝組織腺苷酸含量比較 與正常組對(duì)照比較,急性中毒組ATP含量明顯下降(P<0.05),AMP含量明顯升高(P<0.05),兩組小鼠ADP含量比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見圖2、表3。
圖2 急性中毒組小鼠肝組織ATP、ADP和AMP含量變化
表3 兩組小鼠肝組織腺苷酸含量比較(μg/g)
ATP等能量物質(zhì)是研究疾病能量代謝變化的重要指標(biāo)[3],屬于不穩(wěn)定化合物,且生物組織、血漿中存在降解ATP等的酶,為避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能量物質(zhì)的降解,本研究采用低溫、加酸使酶失活,抽提ATP時(shí)要應(yīng)盡快將標(biāo)本移入預(yù)冷的高氯酸溶液中,在冰浴中迅速勻漿,使肝細(xì)胞破碎,充分提取細(xì)胞中的ATP,確保檢測(cè)結(jié)果真實(shí)反映肝組織能量代謝情況。本ATP提取方法是目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的技術(shù),方法較成熟,具有簡(jiǎn)便、提取完全等優(yōu)點(diǎn)。
腺苷酸含量的測(cè)定以往多采用電泳、層析或酶學(xué)等分析方法,但這些方法操作復(fù)雜,靈敏度低,難以推廣應(yīng)用。目前檢測(cè)腺苷酸含量最常用的分析方法為高效液相色譜(HPLC)法[1-2,4]。筆者采用 RP-HPLC 法,與常規(guī)HPLC法相反,RP-HPLC是流動(dòng)相極性大于固定相極性的色譜。此方法改善了常規(guī)色譜中固定液流失分離效果差的缺點(diǎn),除具備HPLC法的特點(diǎn)外,具有柱效高、靈敏度高、更敏捷等優(yōu)勢(shì)[5-7]。RP-HPLC法流動(dòng)相的種類和配比對(duì)分離效果影響很大,筆者采用乙腈磷酸緩沖液作流動(dòng)相,梯度洗脫,但每次運(yùn)行梯度洗脫后需重新平衡色譜柱,耗時(shí)較長(zhǎng)。本研究通過(guò)加大流速,改變梯度變化速率,縮短梯度時(shí)間等措施,使運(yùn)行時(shí)間明顯縮短,樣品主峰9min內(nèi)便獲得較好分離?;厥章?、精密度實(shí)驗(yàn)表明,該方法準(zhǔn)確性高、重復(fù)性較好。
本研究增加實(shí)驗(yàn)樣本量,通過(guò)RP-HPLC法測(cè)得急性溴苯腈中毒小鼠肝組織ATP含量明顯低于正常小鼠,AMP含量明顯升高,與文獻(xiàn)[8]報(bào)道一致,表明小鼠溴苯腈急性中毒可導(dǎo)致肝臟能量代謝障礙。此外,該技術(shù)方法在腦損傷疾病能量代謝研究中也有重要的應(yīng)用價(jià)值[9-11]。RP-HPLC法可快速、靈敏、準(zhǔn)確檢測(cè)不同能量代謝狀態(tài)下不同組織腺苷酸含量變化,是研究臨床疾病能量代謝變化的理想方法,在臨床中毒毒理研究[12-13]、生命科學(xué)等[14]領(lǐng)域均有一定的應(yīng)用價(jià)值。
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