Анализ мочи помогает выявить самые разные заболевания: например, изменение содержания некоторых аминокислот (молекул, из которых собираются белки) в моче может указывать на развитие рака, а аминов, участвующих в передаче сигналов между нейронами, — на развитие болезни Альцгеймера. Существующие на сегодняшний день методы отслеживания аминов и аминокислот дороги, трудоемки и требуют большого количества реагентов, а также не позволяют одновременно проводить анализ для выявления сразу нескольких соединений.
Ученые из Кубанского государственного университета (Краснодар) с коллегами разработали метод одновременного обнаружения основных аминокислот, содержащихся в моче, с помощью реагента фталилглицилхлорида. Это соединение в 5–7 раз дешевле, чем наиболее часто используемые при аналогичных анализах вещества, например, дансилхлорид.
Авторы взяли пробы мочи 20 волонтеров (мужчин и женщин в возрасте 30–45 лет), добавили в образцы ацетонитрил (растворитель со слабым запахом) и муравьиную кислоту, чтобы удалить из мочи лишний белок, который мог исказить результаты исследования. Затем химики добавили в полученную жидкость фталилглицилхлорид. Он взаимодействовал сразу с 18 аминокислотами и аминами, в отличие от других применяющихся сейчас реагентов, которые связывают только какое-то одно вещество.
В результате реакции фталилглицилхлорида с искомыми веществами образовались высокостабильные соединения. Если сами аминокислоты в моче желательно исследовать лишь в первые 8–10 часов с момента подготовки пробы, поскольку эти молекулы быстро разрушаются, то соединения аминокислот с фталилглицилхлоридом можно хранить в течение 48 часов, и анализ не теряет точности. Это повышает эффективность использования приборов в медицинских лабораториях и дает медикам больше времени на проведение исследований.
Насос хроматографа. Источник: Азамат Темердашев
Затем ученые определили в полученных пробах состав и количество аминокислот и аминов, связанных с фталилглицилхлоридом. Для этого образцы по очереди помещали в масс-анализатор — прибор, в котором вещества движутся в электрическом поле. Поскольку у каждой молекулы разная масса, а в электрическом поле у нее еще и появляется индивидуальный заряд, по характеру движения можно определить, какой химический состав она имеет.
Точность метода авторы проверили, проведя аналогичный эксперимент с синтетической мочой, в которой содержание аминов и аминокислот было заранее известно. По отдельным аминокислотам (например, аргинину, гистидину, цистину и глицину) чувствительность нового метода оказалась выше, чем у широко применяющегося в лабораториях метода с использованием дансилхлорида, в 50 раз. Авторы подчеркивают, что предложенный подход уже готов для внедрения в биомедицинских центрах.
«Мы планируем расширить наш метод и определять амины и аминокислоты в крови, что важно для выявления генетических заболеваний у новорожденных. Например, когда в роддоме берут кровь из пяточки, с помощью анализа аминов и аминокислот можно будет с большей надежностью определить наличие фенилкетонурии — генетического заболевания, из-за которого организм не может расщеплять фенилаланин — аминокислоту, содержащуюся в яйцах, мясе и молочных продуктах. Кроме того, мы бы хотели расширить методику, использовав другие реагенты, и попробовать с их помощью облегчить анализ на стероидные гормоны. Так как реагент, который мы планируем применять, будет действовать не выборочно и соединяться сразу со всеми интересующими нас веществами, это позволит увеличить доступность подобного вида исследований», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Азамат Темердашев, доктор химических наук, профессор кафедры аналитической химии Кубанского государственного университета.В исследовании также участвовали сотрудники Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва), биофармацевтической компании CanAm Bioresearch (Канада), Уханьского текстильного университета (Китай) и научно-производственной биотехнологической компании «Альгимед Техно» (Беларусь).
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ
