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방법 논문

UV-Vis및 말라리아 방지 프리마퀸의 육안 측정을 위한 최적화된 Griess 반응

9.4K 조회수

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DOI:

10.3791/60136

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2019년 10월 11일

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* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 합성 소변 및 인간 혈청에서 말라리아 프리마퀸 (PMQ) 검출을위한 새로운 색채 방법을 설명합니다.

초록

Primaquine (PMQ), 중요 한 안티 말라리아 약물, 세계 보건 기구에 의해 권장 되었습니다 (WHO) P. vivax와 ovale에의해 발생 하는 생명을 위협 하는 감염의 치료에 대 한. 그러나, PMQ는 포도당-6-인산 탈수소 효소 (G6PD) 결핍을 가진 환자에 있는 심각한 용혈으로 이끌어 내는 원치 않는 역효과가 있습니다. 복용량 모니터링의 목적으로 PMQ 결정에 대 한 간단 하 고 신뢰할 수 있는 방법을 개발 하는 필요가 있다. 2019년 초, PMQ 색채 정량화를 위한 UV-Vis 및 육안 기반 접근법을 보고했습니다. 검출은 PMQ와 anilines 사이의 Griess와 같은 반응을 기반으로하여 착색 된 아조 제품을 생성 할 수 있습니다. 합성 소변에서 PMQ의 직접 측정에 대한 검출 한계는 나노 몰 범위에 있다. 더욱이, 이 방법은 임상적으로 관련된 농도에서 인간 혈청 샘플로부터 PMQ 정량화에 대한 큰 잠재력을 보여주었다. 이 프로토콜에서는 유색 아조 제품의 합성 및 특성화, 시약 준비 및 PMQ 결정 절차에 대한 기술적 세부 사항을 설명합니다.

서론

PMQ는 가장 중요한 말라리아 약물 중 하나이며, 재발을 방지하기 위해 조직 주혈계뿐만 아니라 질병전염을방해하는 게임 세포질로도 작동1,2,3,4. 혈관 내 용혈은 PMQ의 부작용에 관한 중 하나입니다, 이는 G6PD에 그 결핍에 매우 심각해진다. G6PD 유전 무질서는 말라리아 풍토성 지역에 있는 3-30% 사이 유전자 주파수로 세계전반 분포한다는 것을 알려지다. PMQ 약점의 엄격은 G6PD 부족의 정도 뿐만 아니라 복용량 및 PMQ 노출의 내구에 달려있습니다5,6. 위험을 낮추기 위해 WHO는 말라리아 치료를 위해 PMQ의 단일 저용량(0.25 mg 염기/kg)을 권장했습니다. 그러나, 이것은 여전히 환자 약물 감수성5,7의변화에 의해 도전된다. 용량 모니터링은 PMQ 투여 후 약물 동력학을 평가하는 데 필요하며, 이는 제한된 독성으로 성공적인 치료를 ....

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프로토콜

1. 유색 아조스의 합성

  1. 25 mL 라운드 바닥 플라스크(RBF)에서, 안일린(0.1 mmol)과 프리마퀸 비스포스페이트(45.5 mg, 0.1 mmol)를 H3PO4 용액 10 mL(5% v/v)로 용해시. 얼음 욕조에 RBF를 넣고, 용액에 적절한 크기의 교반 바를 추가하고, 교반 판에 RBF를 넣어.
    참고: 아조 3g (그림 2)의합성을 위해, 프리마퀸 비스포스페이트 0.2 mmol을 사용한다.
  2. NaNO2 (6.9 mg, 0.1 mmol)를 냉각수 1 mL에 녹인 다음 반응 혼합물을 드롭 으로 첨가하십시오. 얼음 욕조를 제거하고 반응 혼합물을 실온에서 교반하십시오.
  3. 실리카 겔 코팅 된 얇은 층 크로마토그래피 (TLC) 플레이트로 반응을 모니터링합니다. 디클로로메탄(DCM)/메탄올(MeOH) 혼합물(vol/vol = 5:1)을 TLC용 용리온으로 사용하십시오. Azo 제품은 TLC 플레이트에 색이 있는 반점을 나타내며, 육안으로 구별하기 쉽습니다. TLC에서 PMQ 반점이 사라지면 반응을 멈춥시다.
  4. 얼음 욕조에서 NaOH (2M)에 의해 pH....

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결과

반응 조건을 최적화하기위해(그림 2),다양한 아니라인이 Griess 반응을 통해 PMQ와 결합하는 데 사용되었다. 우리는 다른 색상의 아조스의 시리즈를 달성했다. 전자 기증 치장을 가진 아니라인은 UV-vis 흡수 스펙트럼에 적색 변화를 일으킬 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이론적 계산은 시간 의존 밀도 기능 이론(TD-DFT)을 통해 수행되었다. 도 2A에제시된 바와 같이, 계산 결과는 3.1%의 평균 오차와 광학 측정에 양호한 일치하였다. 4-메톡시아니린은 반응속도, 제품 용해도 및안정성(21)에서의양호한 성능으로 인해 PMQ 검출 반응을 수행하기 위해 사용되었다. 또한, 4-메톡시아니라인의 아조 제품은 붉은색으로 육안으로 구별하기 쉽습니다. 따라서, 이러한 반응은 육안 PMQ 검출에 대한 잠재력을제공한다(그림 3).

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토론

편리한 PMQ 정량화를 위한 대색 방법을 설명했습니다. 잠재적으로 가장 간단하고 비용 효율적인 현재 방법입니다. 더 중요한 것은, 이 방법은 어떤 장비를 사용하지 않고 육안 기반 PMQ 측정을 가능하게 제공 제공합니다.

PMQ 검출을 위한 최적화된 Griess 반응은 504 nm에서 최대 흡수를 가진 적색 아조를 생성할 수 있습니다. 내인성 생체 분자의 UV-vis 흡수로 인한 잠재적 영향은 제한적이므로 생물학적 유체에서 PMQ를 직접 측정할 수 있는 방법을 약속합니다. 결과에 의해 지시된 바와 같이, 우수한 선형관계(R2= 0.998)는 0-200 μM의 농도 범위에 걸쳐 소변 PMQ 검출에 대해 발견되었다(도6A). PMQ에 대한 검출 한계(LOD)는 0.63 μM인 것으로 나타났다. 이 방법은 또한 인간 혈청에서 PMQ의 직접 측정에 대한 큰 잠재력을 보여 주었다. 혈청 PMQ 검출을 위한 10~200.......

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공개 사항

저자는 선언할 것이 없습니다.

감사의 글

저자는 광저우 중국 의학 대학의 창업 보조금과 GZUCM의 청소년 과학 연구 교육 프로젝트 (2019QNPY06)를 인정합니다. 우리는 또한 시설에 대한 지원에 대한 광저우 중국 의학 대학의 링난 의학 연구 센터를 인정합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
4-메톡시아닐린알라딘K1709027
2,4-디메톡시아닐린10154207
3,4-디메톡시아닐린비데팜BD21914
4-메틸아닐린아다마스-베타P1414526
4-니트로아닐린맥클린C10191447
96-웰, 플랫 보튼랩서브
Gaussian@16 소프트웨어Gaussian, Inc버전 : x86-64 SSE4_2 지원 / Linux
염산GCRF20180902
Marvin 스케치 (소프트웨어)CHEMAXON무료 버전 : 15.6.29
인산맥클린C10112815
프리마퀸 bisiphosphate3A 화학 물질
아질산나트륨Alfa Aesar5006K18R
설폰아미드TCI(상하이)GCPLO-BP
Varioskan LUX 플레이트 리더Thermo FisherSkanIt 소프트웨어 4.1과 함께 제공
310109008CEBK200054

참고문헌

  1. Fernando, D., Rodrigo, C., Rajapakse, S. Primaquine in vivax malaria: an update and review on management issues. Malar Journal. 10, 351(2011).
  2. Deng, C., et al. Large-....

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재인쇄 및 허가

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