创新非碱性衍生策略:HPLC 联用 2,2′- 二硫代二吡啶实现血清游离巯基精准分析

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Analytica Chimica Acta 5.7

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  氧化应激与血清游离巯基(Free thiols)水平相关,监测其水平对评估健康意义重大。研究人员开发了 2,2′- 二硫代二吡啶(2,2′-DTDP)和高效液相色谱(HPLC)的非碱性衍生策略,可同时分析总游离巯基和 5 种低分子质量游离巯基,为研究其与健康关系提供了技术支持。

  在人体健康的研究领域中,氧化应激如同一个隐藏在暗处的 “健康杀手”,时刻威胁着人们的身体机能。它被视为衰老以及众多健康问题产生的重要机制,而血清游离巯基(Free thiols)水平的变化,就像是身体发出的 “求救信号”,与氧化应激紧密相连。血清游离巯基分为蛋白质游离巯基和低分子质量(LMW)游离巯基,在身体的抗氧化防御系统中发挥着关键作用。当身体遭受氧化应激时,游离巯基会发生氧化反应,其水平下降,这往往预示着身体可能处于不健康的状态 。因此,准确监测血清游离巯基水平,就如同拿到了一把评估身体健康状况的 “钥匙”。
然而,现有的分析方法却困难重重。一方面,游离巯基本身就像个 “调皮的孩子”,性质极不稳定,在碱性环境中,它很容易与其他物质发生氧化和交换反应,这使得测量结果常常受到干扰,难以准确反映真实情况。另一方面,常用的衍生化试剂大多只能在碱性条件下发挥作用,无法避免游离巯基高反应性带来的副反应干扰。而且,现有的分析方法要么只能检测总游离巯基,要么只能检测特定的巯基分子,很难实现同时对总游离巯基和特定低分子质量游离巯基化合物的监测。所以,开发一种适用于非碱性环境、简单高效的检测方法迫在眉睫。

为了解决这些难题,来自未知研究机构的研究人员踏上了探索之旅。他们开展了一项创新研究,开发出一种集成的非碱性衍生化策略,将 2,2′- 二硫代二吡啶(2,2′-DTDP)与高效液相色谱(HPLC)相结合,用于同时测定人血清中的总游离巯基和 5 种主要的低分子质量游离巯基(半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)、谷胱甘肽(GSH)、半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)和 γ- 谷氨酰半胱氨酸(γ-Glu-Cys))。研究结果显示,该方法能够在 14 分钟内完成分析,观察到 8 个色谱峰,其中 2 - 硫代吡啶酮(2-TP)对应的峰可指示总游离巯基浓度,特定的吡啶二硫代衍生物峰则代表不同低分子质量游离巯基的水平 。在对 260 名志愿者的研究中,发现游离巯基水平与年龄和健康风险因素之间存在显著的负相关关系。这一研究成果发表在《Analytica Chimica Acta》上,为临床环境中游离巯基的定量和健康风险评估提供了有力工具,意义非凡。

研究人员在开展这项研究时,主要运用了以下关键技术方法:首先,采用 2,2′-DTDP 作为衍生化试剂,利用其在酸性至中性环境下能与游离巯基快速反应的特性,将游离巯基转化为稳定的紫外吸收衍生物。然后,借助高效液相色谱(HPLC)技术,实现对衍生物的高效分离和检测。研究样本来自 260 名志愿者,通过对这些样本的分析,获取相关数据进行研究。

衍生化试剂的选择


游离巯基的高反应性是同时分析多种游离巯基的一大难题。碱性环境会加剧其氧化和交换反应,影响分析结果。而酸性或非碱性环境则有利于游离巯基的稳定,能避免副反应。2,2′-DTDP 正是基于这一原理被选为衍生化试剂,它能在非碱性环境下与游离巯基快速反应,为后续准确分析奠定基础。

方法的建立与优化


研究人员详细探索并优化了各种条件和参数,成功建立了基于 2,2′-DTDP 和 HPLC 的分析方法。该方法可在一次进样中同时测量总游离巯基和不同低分子质量游离巯基的水平,14 分钟的分析时间内,能清晰观察到包括游离巯基衍生物、衍生化试剂和内标在内的 8 个色谱峰,实现了对血清游离巯基的精准分析。

临床应用与相关性研究


研究人员将开发的方法应用于 260 名志愿者血清游离巯基状态的测定,并研究了游离巯基水平与衰老和其他疾病风险因素之间的关系。结果发现,游离巯基水平与年龄和健康风险因素呈显著负相关,这表明该方法不仅能准确检测血清游离巯基水平,还能为研究其与人体健康的关系提供重要依据。

研究人员成功开发了一种基于 2,2′-DTDP 和 HPLC 的非碱性衍生化策略,实现了对人血清中总游离巯基和特定低分子质量游离巯基的同时分析。该方法操作简单、可靠性高,在酸性至中性环境下就能完成衍生化反应,避免了碱性环境下的副反应干扰。通过对 260 名志愿者的研究,揭示了游离巯基水平与年龄和健康风险因素之间的关系,为进一步了解氧化应激与人体健康的关联提供了有力证据。这一研究成果为临床诊断、疾病预防以及药物研发等领域提供了新的思路和方法,在生命科学和健康医学领域具有重要的应用价值,有望推动相关领域的进一步发展。

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