اكتشاف 3-نيتروتيروسيني في بيئة الغلاف الجوي عن طريق عالية أداء نظام سائل الكاشف اللوني الكهروكيميائية
يناير 30, 2019
نحن نقدم طريقة للكشف عن التعديلات الكيميائية 3-نيتروتيروسيني للبروتينات الغلاف الجوي مع جولات مم 6 قطع من بريفيلتيرس عينات الهواء باستخدام كاشف لوني الكهروكيميائية سائلة عالية الأداء ([هبلك]-نماء الطفولة المبكرة).
يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على السؤال الرئيسي في البحوث البيئية حول نيترابرين و3 نيتتروتروسين. والميزة الرئيسية لهذه التقنية هو أنه هو طريقة فريدة وحساسة للغاية للكشف عن 3-نيتروتروروسين على مرشحات عينة الهواء. لجمع إجمالي الجسيمات العالقة أو الجسيمات التي يقل حجمها عن سبعة ميكرونات ، تزن أولاً فلتر الكوارتز 3 والموثق على عينة هواء عالية الحجم. قم بتغطية الفلتر بمحدد حجم الجسيمات لجمع PM7 أو ترك الفلتر مكشوفاً إلى إجمالي الجسيمات المعلقة التي تم جمعها. تشغيل العينات الهواء في 1000 لتر في الدقيقة الواحدة بشكل مستمر لمدة سبعة أيام. قم بتحميل المرشحات المسبقة في وحدة تصنيف الحجم وتثبيت وحدة تصنيف الحجم وتصفية النسخ الاحتياطي على عينة الهواء ذات الحجم المنخفض. تشغيل العينات الهواء في 116 القمامة في الدقيقة الواحدة بشكل مستمر لمدة سبعة أيام لجمع PM2.5 على مرشح النسخ الاحتياطي. عند انتهاء أخذ العينات تسجيل وحدة تخزين التدفق الإجمالي. وزن المرشح وحساب وزن الجسيمات التي تم جمعها. ختم المرشح في كيس من البلاستيك وتخزينه في 30 درجة مئوية.Next إعداد 500 ميكرولترات من 6X كوكتيل البروتياز غير محددة والعازل خلات ووضعها في غشاء دالاسي مع قطع الوزن الجزيئي من 5000 دالتون. غمر الغشاء المملوء في 1 لتر من العازلة خلات وتحريكه في 4 درجات مئوية لمدة 24 إلى 36 ساعة، واستبدال العازلة كل 12 ساعة لإزالة indogenous 3-Nitrotyrosine وNitrite.Then قياس تركيز البروتين في محلول البروتين dialysed مع مقايسة البروتين حمض ثنائي سينونينيك. بعد ذلك إزالة مرشح من الثلاجة والسماح لها لتدفئة إلى درجة حرارة الغرفة في حين لا تزال مغلقة في الحقيبة. ثم لكمة تصل إلى خمس دوائر 6 ملليمتر واسعة من الجسيمات تغطي منطقة من المرشح، ووضع الدوائر في أنبوب أجهزة الطرد المركزي 1.5 ملليلترات صغيرة. إعداد 300 ميكرولترات من المخزن المؤقت خلات تحتوي على 50
نظرة عامة
تقدم هذه المقالة طريقة عالية الحساسية للكشف عن تعديلات 3-nitrotyrosine في البروتينات الجوية باستخدام المرشحات الأولية لأجهزة أخذ عينات الهواء. وتعتمد هذه التقنية على استخدام الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء المزودة بكاشف كهروكيميائي (HPLC-ECD) لتحليل العينات التي تم جمعها.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلوم
- الأبحاث البيئية
- الكيمياء التحليلية
- علوم الغلاف الجوي
خلفية علمية
- يُعد 3-nitrotyrosine مؤشراً على الإجهاد التأكسدي والملوثات البيئية.
- يمكن أن يوفر الكشف عن هذا التعديل رؤى حول جودة الهواء والتأثيرات الصحية.
- قد تفتقر الطرق الحالية إلى الحساسية أو النوعية اللازمة للعينات الجوية.
- تهدف هذه الدراسة إلى تحسين تقنيات الكشف من أجل مراقبة بيئية أفضل.
الغرض من الدراسة
- تطوير طريقة حساسة للكشف عن 3-nitrotyrosine في عينات الهواء.
- تعزيز فهم التعديلات البروتينية الجوية.
- المساهمة في الأبحاث البيئية حول الملوثات مثل Nitrapyrin.
الطرق المستخدمة
- جمع عينات الهواء باستخدام أجهزة أخذ عينات الهواء عالية الحجم.
- استخدام مرشحات الكوارتز لالتقاط المواد الجسيمية.
- ديالزة العينات لإزالة المواد المتداخلة.
- قياس تركيز البروتين باستخدام مقايسة حمض البيسينكونينينيك.
النتائج الرئيسية
- تنجح هذه الطريقة في الكشف عن 3-nitrotyrosine بحساسية عالية.
- تشير النتائج إلى وجود مستويات ملحوظة من 3-nitrotyrosine في العينات الجوية.
- تتميز هذه التقنية بقابليتها للتكرار وموثوقيتها في الرصد البيئي.
- تدعم هذه النتائج إجراء المزيد من الاستقصاءات حول آثار ملوثات الهواء.
الاستنتاجات
- توفر هذه الطريقة أداة قيمة للباحثين في المجال البيئي.
- ويمكنها المساعدة في تقييم تأثير جودة الهواء على الصحة.
- وقد تتوسع الدراسات المستقبلية في بحث الآثار المترتبة على الكشف عن 3-nitrotyrosine.
الأسئلة الشائعة
الأهمية الصناعية التنفيذية
تتيح هذه الطريقة الكشف الحساس عن 3-nitrotyrosine، وهو مؤشر حيوي للتلف البروتيني التأكسدي، في الجسيمات العالقة في الغلاف الجوي. وتدعم هذه الطريقة أبحاث الصحة البيئية من خلال ربط جودة الهواء بالمؤشرات الحيوية الجزيئية للالتهابات والقدرة المسببة للحساسية. ويوفر هذا المقايسة بيانات كمية مفيدة لتقليل المخاطر الميكانيكية في دراسات السموم الرئوية والمناعية.
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير في مجال الأدوية البيولوجية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- القيمة العلمية: يتيح استقصاء مسارات الإجهاد التأكسدي في النماذج المعرضة للهباء الجوي الحيوي.
- القيمة التشغيلية: يوفر قراءة للمؤشرات الحيوية لنترتة البروتين في المخاليط البيئية المعقدة.
الفحص وتطوير المقايسة
- القيمة العلمية: يوفر قياساً كمياً لـ 3-NT بناءً على تقنية HPLC-ECD بحساسية تصل إلى pg/m3.
- القيمة التشغيلية: يستخدم ثقابة مرشح معيارية وهضماً بالبروتياز لضمان تحضير عينات قابل للتكرار.
الأبحاث الانتقالية وما قبل السريرية
- القيمة العلمية: يربط بين التعرض للجسيمات الدقيقة (PM) المحيطة وتعديل البروتين القابل للكشف في النماذج ذات الصلة بالرئة.
- القيمة التشغيلية: يدعم المقارنة بين الدراسات المختلفة للعبء التأكسدي عبر أجزاء أحجام الجسيمات.
تكامل مسارات العمل والتدفق
تتناسب هذه الطريقة مع تدفقات عمل الاكتشاف المبكر التي يتم فيها تقييم المحفزات البيئية من حيث صلتها الميكانيكية بالمسارات التنفسية أو المناعية.
- بيولوجيا الاكتشاف: يدعم اختبار الفرضيات المتعلقة بنترتة البروتين الناتجة عن الأوزون وNO2 في نماذج أنسجة الرئة.
- الفحص: يتيح الحصول على عينات جاهزة للمقايسة من المرشحات التي جمعت PM2.5 لفحص المؤشرات الحيوية.
- التحليلات: يوفر فصلاً كروماتوغرافياً وكشفاً كهروميكيميائياً للتقدير الكمي المحدد لـ 3-NT.
- الأبحاث الانتقالية: يربط بيانات التعرض الجوي بالأحداث الجزيئية المبدئية في مسارات الإجهاد التأكسدي.
- إعادة الاستخدام المؤسسي: يمكن تكييف منصة HPLC-ECD للكشف عن تعديلات أخرى ما بعد الترجمة في العينات البيئية.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: الحد من المخاطر الميكانيكية عبر روابط سببية مدعومة بالمؤشرات الحيوية بين ملوثات الهواء وتلف البروتين.
- القيمة التشغيلية: تتيح الحساسية العالية (1.13 pg/m3) الكشف في العينات البيئية ذات الوفرة المنخفضة.
- القيمة الاستراتيجية: توفير بيانات لتقييم المخاطر من خلال قياس تعديل أكسدي محدد في المخاليط المعقدة.
- التأثير على المحفظة: دعم قرارات المضي قدماً أو التوقف في البرامج التي تستهدف الأمراض التنفسية المرتبطة بالتلوث.
اعتبارات التنفيذ
- الخبرة في التحلل المائي للبروتينات، والدياليز (الديلزة)، وتشغيل جهاز HPLC-ECD.
- القدرة على الوصول إلى أجهزة أخذ عينات الهواء ذات الحجم المنخفض، ومصنفات الحجم، وأنظمة هضم البروتياز.
- توحيد حجم ثقبة المرشح، وظروف المحلول المنظم، ومدة الدياليز.
- اعتبارات التكييف لمختلف أحجام الجسيمات الدقيقة وأحمال البروتين.
- قيد عملي: يتطلب إزالة 3-NT والنتريت الداخليين عبر الدياليز الممتد.
الأسئلة الشائعة حول الأدوية البيولوجية
Chapters in this video
0:04
Title
0:28
Collection and Hydrolysis of Proteins in Particulate Matter (PM)
3:59
Determination of 3-Nitrotyrosine (3-NT) Content via a High-Performance Liquid Chromatography and Electrochemical Detection (HPLC-ECD) System
6:06
Results: Detection of 3-NT in PM2.5, PM7, and Total Suspended Particle (TSP) Samples Using HPLC-ECD
7:19
Conclusion
