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白念珠菌中核苷酸类物质分析方法的建立及其在代谢组学应用研究

作 者: 王添琦
导 师: 娄子洋
学 校: 第二军医大学
专 业: 药物分析学
关键词: 白念珠菌 核苷酸类 代谢组学 卡泊芬净 留醇 LC-MS GC-MS
分类号: R917
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要


核苷酸类化合物具有重要的生物学功能,核苷酸不仅是DNA和RNA的前体而且在代谢中扮演重要角色,例如存储和转运代谢的能量与细胞的信号,并且参与了辅酶因子的反应等。另一方面,糖核苷酸是生物体内糖基化过程中糖基的供体,该类化合物中最常见的是尿苷二磷酸-葡萄糖(UDP-GLC),它是真菌细胞壁中|3(1,3)-D-葡聚糖合成过程中的重要底物。核苷酸类物质在生物体内广泛存在,精确地测定生物样品中核苷酸及糖核苷酸的含量对于了解细胞的能量代谢水平,认识细胞的周期调节及药物作用机制有十分重要的作用。核苷酸与糖核苷酸是代谢通路中的近邻,它们的物理化学性质相似,因此通常可以平行分析。由于极性较大,这类物质使用常规的反相色谱法无法进行分离。目前,国内外测定核苷酸类物质的方法主要有,离子交换液相色谱法、离子对色谱法、亲水色谱法和毛细管电泳法。但对于某些成分的分离不甚理想,不能满足实验的要求。因此本实验在文献报道的基础上进一步优化条件,采用HPLC-ESI/MS方法对白念珠菌提取物中的7种核苷酸和糖核苷酸[三磷酸胞苷(CTP),三磷酸尿苷(UTP),二磷酸尿苷(UDP),三磷酸鸟苷(GTP),三磷酸脱氧腺苷(dATP),单磷酸腺苷(AMP),二磷酸尿苷-葡萄糖(UDP-GLC)]进行定量分析。这一定量方法通过了验证并且成功地应用于浮游型与被膜型白念珠菌的测定,及卡泊芬净和5-氟胞嘧啶给药后白念珠菌中的核苷酸类物质变化的测定。白念珠菌是侵袭性真菌感染中常见的条件致病菌,体外抗菌药物敏感性实验发现,当其产生胞外多聚基质形成生物被膜后会表现高度耐药性。本实验借助卡泊芬净(CAS)、5-氟胞嘧啶(5-FC)、黄芩素(BE)及鱼腥草素钠[Sodium Houttuyfonate (SH)]这四个作用机制不同的药物对真菌耐药机理及一些药物的抗真菌作用部位、机制以及毒性等进行探宄。目前,国内外对真菌的研宄主要在基因组学和蛋白组学这两个方面,而在代谢组学方面的研宄则相对较少,由于代谢物是生物系统对基因或环境变化的最终响应,因此,代谢组学具有一定的优越性。本课题采用了LC-MSGC-MS等高通量仪器分析与数学解析相结合的代谢组学技术,进行生物被膜型白念珠菌耐药性及抗真菌药物机制的代谢组学研宄。通过比较正常生物被膜型与浮游型白念珠菌、给药处理的被模型与浮游型白念珠菌,考察药物处理前后白念珠菌的代谢特征谱差异,结合代谢通路数据库及其相关的药物机制,寻找与药物机制相关的代谢物和相应的代谢网络。旨在研宄白念珠菌的耐药作用的相关通路和新的抗真菌药物的研发做贡献。麦角留醇是真菌细胞质膜的重要成分,它参与多种细胞生物功能,包括细胞膜的完整性、流动性和键合在细胞膜上的酶的作用。角鲨烯和羊毛留醇是麦角留醇合成途径中主要的前体。因麦角留醇及其合成通路是一些临床一线药物的作用靶点,如多烯类药物包括两性霉素及其衍生物、制霉菌素等。因此有必要对白念珠菌中的留醇类物质进行测定以研宄抗真菌药物的作用机制。为了研宄不同药物对白念珠菌中留醇含量的影响,本文建立了一个精确灵敏的GC-SIM-MS方法测定羊毛甾醇和麦角甾醇的含量。白念珠菌经离心、皂化、提取出甾醇部分后溶解于环己烧中,采用HP-5(30mx0.25mmx0.25|am)毛细管柱进行气相色谱分析,单重四级杆质谱选择离子检测(SIM)羊毛留醇、麦角留醇和胆固醇(内标),以保留时间和碎片信息进行定性定量分析。由于留醇类化合物本身的挥发性比较好,适合采用气质联用方法分析,省去了复杂的衍生化过程,并且此方法结合了GC的高分辨率和质谱的高灵敏度,可以较好的分离待测成分与内源性组分,避免干扰,提高测定结果的准确性。经方法学研宄表明,所建立的气质联用方法准确有效,重复性好,加样回收率高。此方法可为白念珠菌中的麦角留醇和羊毛留醇的测定提供依据。

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中图分类: > 医药、卫生 > 药学 > 药物分析
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