用于检测醛的方法、系统和组合物技术方案

本公开提供了用于检测和定量各种样品类型中含羰基部分的方法、系统和试剂。从样品中捕获含羰基部分到检测含羰基部分所经过的时间少于约2小时。本公开提供了便于标记和检测含羰基部分的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测醛的方法、系统和组合物相关申请的交叉引用本专利合作条约专利申请要求2016年2月18日提交的，专利技术名称为“呼吸分析系统”的美国临时申请号62/296,947的优先权，其全部内容通过引用并入本申请。
本公开内容涉及羰基检测和定量领域，尤其涉及生物样品中含羰基部分的检测和定量。
技术介绍
氧化应激指示了活性氧物质的产生与机体对反应性化合物解毒能力之间的不平衡。通常将氧化应激定义为氧化与还原(抗氧化)过程之间的病理生理性失衡(或者氧化剂>抗氧化剂)。当失衡超出细胞修复机制时，氧化损伤发生累积。活性氧物质水平升高与心血管、肺、自身免疫、神经、炎症、结缔组织疾病和癌症多种疾病的发病机制有关。氧化应激导致组织损伤，据报道其与糖尿病、听力丧失、血管疾病、神经疾病、肾脏疾病等有关。推荐在膳食中使用抗氧化剂以对抗和预防多种疾病，并且其有益于身体健康和生活幸福。测定个体或患者群体中的氧化应激水平可能是有需要的，但是对鉴定和测定与氧化应激相关分子的尝试通常与侵入性技术相关，包括抽血、采集尿样和组织样品。此外，与氧化应激相关的活性氧分子具有极高的反应性，并且在体内和体外具有很短的半衰期，这使得直接测定非常困难和不准确。在这一点上，尚无可用的对氧化应激状态方便的和容易的测定方法。由于缺乏用于鉴定具有氧化应激的个体或患者群体的有效方法和装置，因此需要推进该行业以改善人类健康。
技术实现思路
本申请提供了用于检测样品中存在的至少一种含羰基部分的方法。所述方法包括下述步骤：将所述样品暴露于基质以捕获所述含羰基部分；从所述基质上洗脱所述含羰基部分；将所述含羰基部分与反应性标记试剂混合；将标记的含羰基部分上样至柱上；使用有机溶剂从所述柱上洗脱所述标记的含羰基部分；以及检测所述标记的含羰基部分。在一些方面中，所述检测方法在少于约2小时内完成。在一些实施方式中，所述方法还包括测定所述至少一种含羰基部分的浓度。本申请提供了用于检测样品中存在的至少一种醛的方法。所述方法包括下述步骤：将所述样品暴露于基质以捕获所述醛；从所述基质上洗脱所述醛；将所述醛与反应性标记试剂混合；将标记的醛上样至柱上；使用有机溶剂从所述柱上洗脱所述标记的醛；以及检测所述标记的醛。在一些方面中，所述检测方法在少于约2小时内完成。在一些实施方式中，所述方法还包括测定所述至少一种醛的浓度。本申请提供了检测气体样品中含羰基部分的方法。所述方法包括：从样品中分离所述含羰基部分；将所述含羰基部分与反应性标记试剂混合，其中所述含羰基部分与所述反应性标记试剂结合；使标记的含羰基部分通过柱；激发脱离所述柱的所述标记的含羰基部分；以及通过测定由与所述含羰基部分结合的所述反应性标记试剂发射或吸收的荧光以检测所述含羰基部分。在一些方面中，所述洗脱步骤基于碳链长度分辨所述含羰基部分。在一些方面中，从所述样品中分离所述含羰基部分到检测所述含羰基部分所经过的时间少于约2小时。本申请提供了包含荧光团、接头和反应性基团的化合物。在一些实施方式中，所述荧光团选自下组：ao-5-TAMRA、ao-6-TAMRA及其混合物。在一些实施方式中，所述接头选自下组：己酸、氨基己酸、尸胺(cadavarine)、聚乙二醇和聚甘醇。在一些实施方式中，所述反应性基团选自下组：肼部分、碳酰肼部分、羟胺部分、半咔唑部分、氨氧基部分和酰肼部分。本申请提供了用于检测样品中存在的至少一种含羰基部分的系统。所述系统包括：捕获所述含羰基部分的基质；用于从所述基质上洗脱所述含羰基部分的试剂；用于将所述含羰基部分与反应性标记试剂结合的试剂；用于分辨标记的含羰基部分的柱；用于将所述标记的含羰基部分从所述柱上洗脱的溶剂；以及用于产生荧光激发、吸收和/或发射以检测所述标记的含羰基部分的光和检测器。在一些方面中，所述系统在少于约2小时内完成一个循环。在一些实施方式中，所述系统还包括用于测定所述至少一种含羰基部分的浓度的标准品。附图说明图1显示了一种系统，其中用选择性反应性荧光团对靶分子进行标记并将其分离以使得能够鉴定链长度相差1个碳的各个醛。图2显示了包含染料、接头和反应性基团的示例性反应性标记试剂。图3提供了根据本申请提供的方法修饰的ao-5-TAMRA和ao-6-TAMRA的结构，以产生包含接头和附着至荧光团的反应性基团的反应性标记试剂。图4提供了包含ao-6-TAMRA的反应性标记试剂的合成示意图。图5显示了在反应性标记试剂中使用接头(例如，PEG)的益处。图6显示了在不存在催化剂以及室温条件下，作为pH函数的反应速率。图7显示了使用催化剂、5-MAA或3,5-DABA对反应速率的影响。图8显示了具有反应性和非反应性内标物的系列稀释的ao-6-TAMRA-标记的醛混合物的荧光色谱图。图9提供了显示能够按组分离醛的SPE分离分析。图9进一步显示了使用不同有机溶剂或不同浓度的溶剂能够分离密切相关的分子。图10比较了在两个不同长度30mm和50mm的10μm半制备保护柱上分离醛的两个色谱图。图11比较了两个色谱图，上图基于含有参比C3-C10醛的样品，下图基于呼吸样品。上图：含有由荧光团和C3-C10醛形成的产物的样品作为参比。下图：与标准品比较以验证产物分配的呼吸样品。标记：6.8μM6-ao-TAMRA，3mM5-MAA，70mM柠檬酸盐，pH4.2，40％MeOH。收集使用10LTEDLAR袋，捕获使用300mgCUCIL二氧化硅，洗脱使用1.26mL，40％MeOH。在室温下孵育15min。分离：4.6mmX50mm，10μmC18phenomenex，45-100％MeOH。检测：Agilent1100Fl检测器G1321。图12显示了使用具有不同设计的装置获得的两个色谱图。装置检测器1：90度几何形状，532nm激发，20mw激光，流动池：1mmIDTefzel塑料管，2mm掩模(狭缝)，采集25.4mm柱面透镜，LP滤光片semrock561nm，光纤600μm核心，USB-2000CCD检测器(海洋光学)带通560-610nm，信号积分时间100msec，矩形窗5，扫描20，50飞摩尔C6。装置检测器2：90度几何形状，532激发，20mw激光，池500μm毛细管(PolymicroTSP500794)，15mm聚焦透镜，分光镜，16mm采集透镜，LP滤光片omega550nm，USB-2000CCD检测器(海洋光学)带通560-610nm，信号积分时间100msec，矩形窗5，扫描20。1飞摩尔每种标记有ao-6-TAMRA的C4-C10醛。图13显示了标记试剂的反应性。图14显示了使用包含ao-5,6-TAMRA异构体混合物的反应性标记试剂标记的醛的色谱图。图15比较了使用包含ao-5-TAMRA或ao-6-TAMRA的反应性标记试剂标记的醛的两个色谱图。图16显示了作为温度和时间函数的标记效率。图17显示了催化剂对反应速率的影响。无催化剂且分析物浓度较低时，标记反应缓慢。在存在催化剂时，反应速率可提高10倍。反应条件为反应性标记试剂(包含ao-5,6-TAMRA)：己醛为1:1.2，5-MMA的摩尔比为1、100和1000；6.5mM柠檬酸盐，pH4.16，室温。图18提供了使用相等浓度的醛系列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测样品中存在的至少一种醛的方法，所述方法包括下述步骤：将所述样品暴露于基质以捕获所述醛；从所述基质上洗脱所述醛；将所述醛与反应性标记试剂混合；将标记的醛上样至柱上；使用有机溶剂从所述柱上洗脱所述标记的醛；以及检测所述标记的醛；其中所述检测方法在少于约2小时内完成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.18 US 62/296,9471.一种用于检测样品中存在的至少一种醛的方法，所述方法包括下述步骤：将所述样品暴露于基质以捕获所述醛；从所述基质上洗脱所述醛；将所述醛与反应性标记试剂混合；将标记的醛上样至柱上；使用有机溶剂从所述柱上洗脱所述标记的醛；以及检测所述标记的醛；其中所述检测方法在少于约2小时内完成。2.根据权利要求1所述的方法，还包括测定所述至少一种醛的浓度。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种醛选自下组：C1醛、C2醛、C3醛、C4醛、C5醛、C6醛、C7醛、C8醛、C9醛、C10醛及其混合物。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种醛是脂肪族、二醛或芳香醛，或者其混合物。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品包含两种或多种不同碳链长度的醛，并且其中所述检测所述标记的醛的步骤分辨每种醛。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品是生物样品。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品是环境样品。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品选自下组：呼吸样品、尿液样品、血液样品、血浆样品和培养物顶空样品。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品是呼吸样品。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述基底选自下组：二氧化硅、多糖、醋酸纤维素、硝酸纤维素、聚醚砜、聚乙烯、尼龙、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚酯、聚丙烯、二氧化硅、钝化氧化铝、硅藻土、MgSO4、多孔基质、氯乙烯、氯乙烯-丙烯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、布、棉、尼龙、人造丝、多孔凝胶、硅胶、琼脂糖、葡聚糖、明胶、聚合物膜和聚丙烯酰胺。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述捕获所述醛的步骤包括将至少一种醛收集在滤器组件上。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应性标记试剂包含荧光团、接头和反应性基团。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述荧光团选自下组：四甲基罗丹明(TAMRA)、氨氧基5(6)TAMRA、氨氧基5TAMRA、氨氧基6TAMRA、罗丹明X(ROX)、罗丹明6G(R6G)、罗丹明110(R110)和香豆素。14.根据权利要求12所述的方法，其中所述接头选自下组：取代的烷基-二胺(C2-C10)、取代的氨基-羧酸(C2-C10)和取代的聚乙二醇(N＝1-10)。15.根据权利要求12所述的方法，其中所述接头选自下组：己酸、氨基己酸、尸胺(cadavarine)、聚乙二醇和聚甘醇。16.根据权利要求12所述的方法，其中所述反应性基团选自下组：肼部分、碳酰肼部分、羟胺部分、半咔唑部分、氨氧基部分和酰肼部分。17.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应性标记试剂选自下组：及其混合物。18.根据权利要求1所述的方法，其中所述检测所述醛的步骤包括测定由所述荧光团激发产生的荧光发射。19.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·托马斯，J·拉腊，C·诺尔，B·杨，C·卡尔森，M·马洪，J·英格尔，
申请(专利权)人：脉冲健康有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US