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2,3-二氨基萘衍生化-气相色谱-质谱法测定血浆中的亚硝酸盐含量*

2015-05-29刘国杰申小爱刘俊亭

湘潭大学自然科学学报 2015年4期
关键词:内标亚硝酸盐标准溶液

刘国杰, 申小爱, 刘俊亭

(1.中国医科大学 公共基础学院 化学教研室,辽宁 沈阳110122;2.中国医科大学 法医学院,辽宁 沈阳110122)

近年来,临床医学对体内亚硝酸盐的研究日趋活跃.研究证实NO2-能和人、动物体中的二级胺或三级胺结合转化成强致癌物质亚硝胺,从而诱发癌变[1,2].此外,最新的研究证实,NO2-在一些动物疾病模型中具有细胞保护作用,它能够抑制缺血和再灌注带来的心肌损伤[3,4],减少梗塞面积,恢复心室功能[5]等,在预防和治疗心血管疾病中具有重大意义.在临床医学亚硝酸盐的研究中,体液内NO2-含量的测定贯穿于实验的始终,成为影响研究进展的关键所在.GC-MS法具有灵敏度高、分析速度快和鉴别能力强等特点,在生物样品分析中占有重要地位.但由于NO2-是水溶性无机阴离子,必须经过衍生化转换成极性小、挥发性强的物质,再进行GC-MS检测.文献方法中NO2-的衍生化试剂有苯、三甲氧基苯、甲苯[7,8]、PFB-Br[9~15],这些方法普遍具有操作复杂、耗时长及易受干扰等特点,因此,研究一种快速准确地测定生物样品中亚硝酸盐含量的方法,在临床医学研究中具有实际应用价值.

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

亚硝酸盐血浆标准溶液,普罗地芬(SKF525A)内标溶液,2,3-二氨基萘溶液,甲醇,丙酮,异丙醇,乙酸乙酯,磷酸二氢钠,磷酸氢钠,碳酸铵.

Shimadzu GC-MS-QP2010,Rtx-5(10m×0.18mm×0.2μm),pH 测定仪,旋涡混合器,精密电子天平,TDZ4-WS台式离心机.

1.2 分析方法

取0.5mL血浆于试管中,加入pH=3的磷酸缓冲溶液1mL,10μL 2,3-DAN溶液,60℃水浴中加热10min,冷却后,加入内标;加入碳酸铵调pH至8.5,2mL乙酸乙酯萃取,震荡1min,离心;取上清液N2气下浓缩至近干,吸取1μL GC-MS分析.柱温程序:柱初始温度为60℃,保持1 min后以15℃/min升至270℃,保持8min;EI离子源,电子能量为70eV,进样口温度为250℃,接口温度为270℃,离子源温度为200℃,检测器温度为200℃.GC-MS法分析采用全扫描(Scan)和选择离子检测(SIM)两种方式.以标准溶液浓度为横坐标,SIM色谱图中NO2-衍生物m/z 141的峰面积和内标m/z86的峰面积之比为纵坐标,绘制标准曲线,进行定量分析.

2 结果与讨论

2.1 衍生化反应机理

衍生化反应中,2,3-DAN和NO2-发生重氮化反应,然后与另一个氨基分子内缩合成环,生成1H-萘并[2,3-d][1,2,3]三唑[6],机理见图1,产物可在 NIST谱库检索出.

2.2 衍生化反应条件优化

衍生化反应过程中,反应液温度和pH值是影响重氮化的重要因素.实验中分别探索了20℃、40℃、60℃和80℃下衍生化反应的情况.结果表明:随着温度的升高,衍生化反应效率升高;当温度大于60℃时,衍生化产物的响应值明显高于室温下的响应值.因此,本实验的衍生化温度选择60℃.实验中,分别加入pH=2,2.5,3,4,5,6,7,8的磷酸盐缓冲溶液,进行2,3-DAN 衍生化.实验数据证实pH在2~3之间,衍生化产物逐渐增加;pH=3时,衍生化产物达到最大值;pH>3时,两种衍生化产物迅速减少.因此,反应介质选择pH=3的缓冲溶液.由于该衍生化的反应速度尚未有文献报道,因此考察了反应时间对2,3-DAN衍生化反应的影响.实验结果显示:反应5min后衍生化产物量明显增加,10min后,产量增加的趋势减缓,因此,本实验的衍生化时间选择为10min.

2.3 血浆中NO2-经衍生化后的色谱图

血浆中NO2-经2,3-DAN衍生化后,NO2-衍生物的保留时间为11.15min;内标的保留时间为12.35min;剩余的2,3-DAN衍生化试剂的保留时间为9.32min.色谱图分离度好、峰形尖锐、灵敏度高.图2为总离子流色谱图,图3为选择离子流色谱图.扫描时间范围为0~20min.NO2-衍生化产物特征离子(m/z)为:114,141和169;内标物SKF525A特征离子(m/z)为:86和99.

2.4 标准曲线及检测限

本实验选用内标法制备标准曲线,以标准溶液浓度为横坐标,以选择离子色谱图中NO2-衍生物 m/z 141的峰面积和内标m/z86的峰面积之比为纵坐标,如图4.实验结果表明血浆标准溶液中亚硝酸根离子在0.05~20μg/mL浓度范围内线性关系良好.线性方程为y=0.162 5 x+0.006 4,相关系数R2=0.998 5.检测限按照三倍信噪比计算,该方法测定血浆标准溶液中NO2-的检测限LOD为0.005μg/mL.

2.5 精密度和回收率的考察

取高(10μg/mL)、中(1μg/mL)、低(0.1μg/mL)3个浓度的血浆标准溶液进行分析,日内精密度(n=4)为3.43%~4.61%,日间精密度(n=5)为4.25%~5.89%,NO2-回收率为89.43%~115.6%.

2.6 NO2-衍生物的稳定性

在标准NO2-水溶液中,按照上述处理方法进行2,3-DAN衍生化,得到衍生化产物后置于4℃的冰箱中冷藏,分别于0、2、4、6、8、12、24h后测定 NO2-离子的浓度.2,3-DAN 衍生化产物RSD%为2.11%.实验结果表明衍生物在4℃下具有良好的稳定性.

2.7 血浆样品分析

取非吸烟正常人静脉血血浆0.5mL,按照1.2分析方法平行测定3次,测得NO2-含量均值为0.354μg/mL.

3 结 论

2,3-DAN衍生化-GC-MS法无需相转移催化剂,可直接对血浆中的NO2-进行衍生化,该方法具有操作简便快捷、耗时更短、检测限更低、准确度和精密度高的优点,适于临床医学研究中的应用.

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