生物样品中醛类化合物的测定文献综述

 2022-12-28 10:12

一、课题背景

脂肪醛是一类醛基与脂肪烃基(或氢原子)连接的醛类化合物。其结构通式为R-CHO。在常温下,除甲醛为气体外,C12以下的脂肪醛为液体,高级的醛为固体。另外,低级的脂肪醛具有强烈的刺激性气味,如C9和C10的醛具有花果香味,因此常用于香料工业。由于羰基的极性,因此醛的沸点比相对分子质量相近的烃类及醚类要高。但由于羰基分子间不能形成氢键,因此沸点较相应的醇低。因为醛的羰基可以与水中的氢形成氢键,故低级的醛可以溶于水,但在水中的溶解度随碳原子数增加而减小,C5醛以上匀难溶于水;均溶于有机溶剂。脂肪醛的性质活泼,可进行-C=O基加成反应、alpha;氢原子反应、氧化反应等。脂肪醛类一般由醇氧化、烯烃氢甲酞化、醇醛缩合等方法制取。

组织细胞在氧化应激性条件下诱导产生了一些生物分子,如脂质、蛋白质和 DNA,这些分子的羰基化可以产生醛类化合物。以脂质为例,其过氧化可以产生 4-羟基壬烯醛、丙二醛、丙烯醛、庚醛等醛类化合物。有研究表明:人体在代谢过程中可以产生某些与疾病密切相关的挥发性有机化合物,其中丙烯醛、4-羟基-2-壬烯醛、丙二醛、乙二醛、己醛、庚醛、苯甲醛和甲醛等醛类化合物已经被认为是潜在的肿瘤生物标志物。

生物样品较为复杂,直接检测其中微量醛类化合物比较困难,因而对样品的分离、提取、纯化和富集显得尤为重要。复杂基质的样品前处理与微量醛类化合物的检测包括以下几个方面:第一,需要在保证灵敏度的同时最大限度地减少基质效应的影响;第二,由于所测醛类化合物含量极低,活性较高,需衍生化技术(将样品中难以检测的目标化合物通过化学反应转化为另一种易于检测的化合物,通过后者的分析测定实现对目标化合物的定性或定量分析)。按照衍生反应发生在色谱分离之前或之后,可将其分为柱前衍生化与柱后衍生化两种。柱后衍生化主要是为了提高检测的灵敏度,柱前衍生化属于样品前处理的一部分可以扩大色谱分析的应用范围。

  1. 要解决的问题

醛类化合物一般具有毒性、致敏、刺激及致突变作用,对人体健康有着直接的负面影响。本课题研究的目的就是探究在内脏器官中是否存在直链脂肪醛;如果存在,那么则要定量测定其含量。在实验进行的过程中,需要解决以下几个问题:

  1. 以标准溶液为基准,最佳实验条件的确定;
  2. 生物样品的前处理;
  3. 预实验探究的实验条件在生物样品中进行优化;
  4. 生物样品与荧光衍生化试剂是否反应完全;若不完全,可采取的措施;
  5. 充分了解荧光光谱中每个峰所代表的物质,以便更好地研究。
  6. 可行性分析

通过检索相关文献发现,醛类化合物中的丙二醛的测定研究比较详实。所以在进行本实验的研究的过程中,可以参考丙二醛测定的相关思路和方法。对于脂肪醛的处理方法,本实验采用可以醛类化合物的衍生化反应中的柱前衍生的方法。 关于脂肪醛的测定方法也比较多,经过反复的对比文献,本实验选择了荧光光谱法(简称荧光法)。其工作原理是利用物质吸收较短波长的光后能发射较长波长特征光谱的性质,以此来对目标分析物进行定性或定量分析的方法。本实验的预实验采用的物质为MDA,而荧光法在MDA的检测中基本能消除待测样品中其他呈色物的影响,因此准确度、选择性和灵敏度均较高,用于生物样本中MDA含量的测定的效果也比较好。

  1. 研究方法和内容

脂肪醛是醛类化合物中的一大类,其包含的种类也比较多。参考检索出来的相关文献确定实验的步骤和路线。在检索相关文献时,可以看出丙二醛是被研究的比较多的,其相关资料也是比较丰富的,所以确定用丙二醛为标准溶液来进行预实验以确定最适条件。通过检索文献可知,丙二醛的测定方法有高效液相色谱法、荧光法、比色法。在这几种方法里选择了灵敏度和准确度都比较好的荧光法。

接下来,选择合适的荧光衍生剂。以丙二醛与该荧光衍生剂反应为基准,探究二者反应的最适条件。本实验将从以下几个方面进行预实验:脂肪醛与荧光衍生剂的比例,反应的温度、时间,体系的PH值,色谱系统中流动相各成分所占比例等。通过预实验的实验结果,基本确定丙二醛与荧光衍生剂反应的适宜条件,并进一步进行确证和优化,最后以丙二醛为标准溶液绘制标准曲线。

待测生物样品与荧光衍生剂在以上实验得出的最适条件的基准下进行测定,并绘制一系列曲线与标准曲线进行比对,由此可以确定生物样品中是否具有脂肪醛。如若存在,根据色谱还可以确定脂肪醛的含量。

  1. 工作计划

2月25日—3月9日:完成文献查阅、开题报告等前期工作。

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