Обнаружение 3-Нитротирозин в атмосферных условиях через высокую производительность системы жидкого хроматографии электрохимический детектор
30 января 2019 г.
Мы представляем метод для обнаружения химических модификаций 3-Нитротирозин атмосферных белков с 6 раундов мм в диаметре, вырезанные из Префильтры пробоотборник воздуха с помощью высокопроизводительных жидкого хроматографии электрохимический детектор (ВЭЖХ-ECD).
Этот метод может помочь ответить на ключевой вопрос в экологических исследованиях о Nitrapyrin и 3-нитротирозин. Основным преимуществом этой техники является то, что это уникальный и очень чувствительный метод обнаружения 3-нитротирозина на фильтрах образца воздуха. Чтобы собрать всего взвешенных частиц или твердых частиц размером менее семи микрон, сначала взвесим кварцевый фильтр binder 3 и закрепим его на высокотом объемном пробоиборнике воздуха. Обложка фильтра с селектором размера частицы, чтобы собрать PM7 или оставить фильтр обнаружили, чтобы собрать общее приостановлено частиц. Запуск пробоя воздуха на 1000 литров в минуту непрерывно в течение семи дней. Загрузите предфильтры в единицу классификации размеров и установите единицу классификации размеров и резервный фильтр на низкотомный пробоитр воздуха. Запустите пробоиборщик воздуха на 116 пометов в минуту непрерывно в течение семи дней, чтобы собрать PM2.5 на резервном фильтре. При отделке выборки записывают общий объем потока. Взвесить фильтр и рассчитать вес собранных частиц. Печать фильтра в полиэтиленовый пакет и хранить его на 30 градусов по Цельсию.Следующий подготовить 500 микролитров 6X неспецифических протеазы коктейль и ацетат буфера и поместить его в dalasis мембраны с молекулярной массы отсечения 5000 дальтонов. Погрузите заполненную мембрану в 1 л ацетатного буфера и перемешайте ее при 4 градусах по Цельсию в течение 24-36 часов, заменяя буфер каждые 12 часов, чтобы удалить индогенный 3-нитротирозин и нитрит.Затем измерьте концентрацию белка в растворе диализной протеазы с помощью анализа белка бицинхониновой кислоты. После этого снимите фильтр из морозильной камеры и дайте ему прогреться до комнатной температуры, все еще запечатанный в сумке. Затем пробить до пяти 6 миллиметров в ширину кругов от твердых частиц, покрытых области фильтра, и поместить круги в 1,5 миллилитров микро центрифуги трубки. Подготовка 300 микролитров буфера ацетата, содержащего 50
Обзор
В данной статье представлен высокочувствительный метод обнаружения модификаций 3-нитротирозина в атмосферных белках с использованием предварительных фильтров пробоотборника воздуха. Метод основан на применении высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимическим детектором (ВЭЖХ-ЭХД) для анализа собранных образцов.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Экологические исследования
- Аналитическая химия
- Наука об атмосфере
Теоретические основы
- 3-нитротирозин является маркером окислительного стресса и загрязнения окружающей среды.
- Обнаружение этой модификации позволяет получить сведения о качестве воздуха и воздействии на здоровье.
- Современным методам может не хватать чувствительности или специфичности для анализа атмосферных проб.
- Данное исследование направлено на совершенствование методов детекции для улучшения экологического мониторинга.
Цель исследования
- Разработать чувствительный метод определения 3-нитротирозина в пробах воздуха.
- Углубить понимание модификаций белков в атмосфере.
- Внести вклад в экологические исследования загрязняющих веществ, таких как нитрапирин.
Используемые методы
- Сбор проб воздуха с помощью высокопроизводительных пробоотборников воздуха.
- Использование кварцевых фильтров для улавливания твердых частиц.
- Диализ проб для удаления мешающих веществ.
- Измерение концентрации белка с помощью бицинхонинатного метода.
Основные результаты
- Данный метод позволяет успешно обнаруживать 3-нитротирозин с высокой чувствительностью.
- Результаты указывают на значительный уровень содержания 3-нитротирозина в пробах атмосферного воздуха.
- Метод является воспроизводимым и надежным для проведения экологического мониторинга.
- Полученные данные обосновывают необходимость дальнейшего исследования воздействия загрязняющих веществ в воздухе.
Выводы
- Данный метод представляет собой ценный инструмент для исследователей в области экологии.
- Он может помочь оценить влияние качества воздуха на здоровье.
- Будущие исследования могут расширить понимание значимости обнаружения 3-нитротирозина.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Данный метод позволяет проводить чувствительное определение 3-нитротирозина, биомаркера окислительного повреждения белков, в атмосферных твердых частицах. Он способствует исследованиям в области гигиены окружающей среды, устанавливая связь между качеством воздуха и молекулярными биомаркерами воспаления и аллергенного потенциала. Этот анализ предоставляет количественные данные, полезные для механистического снижения рисков в исследованиях по пульмонологии и иммунотоксикологии.
Стратегические приложения в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Научная ценность: позволяет исследовать пути окислительного стресса в моделях, подвергнутых воздействию биоаэрозолей.
- Практическая ценность: обеспечивает считывание биомаркера нитрации белков в сложных природных смесях.
Скрининг и разработка анализа
- Научная ценность: обеспечивает количественное измерение 3-NT методом ВЭЖХ-ЭХД с чувствительностью pg/m3.
- Практическая ценность: использование стандартного высечки фильтра и протеолитического переваривания для воспроизводимой подготовки проб.
Трансляционные и доклинические исследования
- Научная ценность: Связывает воздействие твердых частиц PM из окружающей среды с выявляемой модификацией белков в моделях, релевантных для легких.
- Практическая ценность: Позволяет проводить сравнительный анализ окислительной нагрузки между различными фракциями частиц по размеру в рамках разных исследований.
Интеграция конвейера и рабочего процесса
Данный метод применим в рамках начальных этапов поиска, когда оценивается механистическая значимость триггеров окружающей среды для дыхательных путей или иммунных путей.
- Биология открытий: Поддерживает проверку гипотез о нитровании белков под воздействием озона и NO2 в моделях легочной ткани.
- Скрининг: Позволяет получать готовые для анализа образцы из фильтров с собранными частицами PM2.5 для скрининга биомаркеров.
- Аналитика: Обеспечивает хроматографическое разделение и электрохимическое детектирование для количественного определения специфического 3-NT.
- Трансляционные исследования: Связывает данные об атмосферном воздействии с молекулярными инициирующими событиями в путях окислительного стресса.
- Корпоративное повторное использование: Платформа ВЭЖХ-ЭХД может быть адаптирована для анализа других посттрансляционных модификаций в объектах окружающей среды.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Механистическое снижение рисков за счет установления причинно-следственных связей между загрязнителями воздуха и повреждением белков, подтвержденных биомаркерами.
- Практическая ценность: Высокая чувствительность (1.13 pg/m3) позволяет проводить детектирование в экологических пробах с низкой концентрацией веществ.
- Стратегическая ценность: Обеспечивает базу для оценки рисков путем количественного определения специфической окислительной модификации в сложных смесях.
- Влияние на портфель проектов: Служит основой для принятия решений о продолжении или прекращении программ, направленных на изучение респираторных патологий, связанных с загрязнением среды.
Рекомендации по внедрению
- Опыт в области гидролиза белков, диализа и работы с системой ВЭЖХ-ЭХД.
- Доступ к малообъемным пробоотборникам воздуха, классификаторам по размеру частиц и системам протеолиза.
- Стандартизация размера вырезаемого диска фильтра, условий буфера и продолжительности диализа.
- Рекомендации по адаптации метода для различных размеров твердых частиц и концентраций белка.
- Практическое ограничение: требуется удаление эндогенного 3-NT и нитритов посредством продолжительного диализа.
Часто задаваемые вопросы о биофармацевтике
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
