糖尿病酮症酸中毒預警因子-β-羥丁酸的識別檢測研究

《糖尿病酮症酸中毒預警因子-β-羥丁酸的識別檢測研究》是依託山西大學，由陳繪麗擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：糖尿病酮症酸中毒預警因子-β-羥丁酸的識別檢測研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陳繪麗
• 依託單位：山西大學

項目摘要

作為糖尿病的主要併發症，酮症酸中毒時刻威脅著人類的生命。作為導致糖尿病酮症酸中毒的主要物質，β-羥丁酸含量的準確測定極其重要。而目前臨床檢測使用的生物酶法儀器昂貴、試劑盒成本太高，而且酶不易保存，不利於條件資金有限的農村鄉鎮醫療機構普及。本項目立足於通過簡單的化學合成，利用稀土配合物優良的發光及親氧性能，藉助紫外或螢光光譜等監測手段發展可用於血清β-羥丁酸濃度實時檢測的、效率更高的化學感測器，並實現肉眼識別。同時，基於稀土配合物螢光壽命長的特點，可以通過時間分辨螢光分析技術克服生物體內的背景螢光，提高檢測的靈敏度。本項目的研究，將對糖尿病及其並發的酮症酸中毒的早期診斷具有非常重要的意義。因此，本課題除了有學術價值，還具有廣泛的套用前景和潛在的社會效益。

結題摘要

β-羥丁酸已成為糖尿病早期預警及酮症酸中毒檢測中的一個重要的指標，準確定量地測定其濃度是有效防治這類疾病的關鍵。本項目通過簡單的化學合成，利用稀土元素優良的發光及親氧性能，藉助紫外或螢光光譜等監測手段開發了一系列可以在半水溶液中識別β-羥丁酸的螢光增強型的化學感測器。稀土離子主要選擇銪(Eu3+)、鋱(Tb3+)，利用配體的“天線效應”，如果配體的三重態能級與稀土離子的激發態能級匹配時，這兩種離子能在可見區發出較強的螢光，如Tb3+發綠光， 主發射峰為545 nm，對應於5D4→7F6的躍遷，而Eu3+發紅光, 主發射峰為613 nm，對應於 5D0→7F2(電偶極躍遷)的躍遷，這兩種躍遷都屬於超靈敏躍遷峰，對配位環境非常敏感。配合物與β-羥丁酸作用前後，該躍遷峰的螢光性質發生改變，其強度與β-羥丁酸的濃度具有定量關係。這些研究對下一步血清中β-羥丁酸的檢測奠定了良好的基礎。由於稀土離子親氧的特性，其他含氧陰離子均不同程度地與稀土離子發生配位，可幸的是在我們開發的識別體系中，其它離子均使得配合物的螢光強度減弱或淬滅，只有β-羥丁酸使得體系的螢光增強。同樣由於稀土離子親氧的特性，水和β-羥丁酸存在競爭配位，理論上β-羥丁酸的配位能力要大於水分子。但是如果體系中水太多，不可避免會參與配位。而水分子的配位會使得配合物螢光淬滅，因此目前合成的稀土配合物在識別β-羥丁酸時，識別體系中不能引入太多的水，否則影響檢測效果。另外，研究過程中還開發了兩種可以特異性識別半胱氨酸並且能將其與同型半胱氨酸區分的磷光感測器，一種可以識別巰基胺基酸的磷光感測器，一種Fe3+螢光感測器，一種可用於細胞內鋅離子檢測的螢光感測器，這些研究成果大多已公開發表並申請國家發明專利。