武汉物数所在核磁共振用于重大疾病诊断方面取得重要进展

2010-12-09 16:31 来源: 中国科学院
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大鼠肝脏组织的二维1H-14N HSQC谱图

  以核磁共振为手段的多项研究表明,胆碱(Choline)及其衍生物可以作为癌症诊断的生物标记物,并且已经在乳腺癌及前列腺癌的研究中取得了重要进展。然而在临床诊断中,胆碱及其衍生物含量的测定却非常困难,其原因是在核磁共振1H谱中,这些物质的的谱峰存在严重重叠,难以互相区分,甚至难以将它们与其它代谢物区分开。

  之前,中科院武汉物理与数学研究所生物分子核磁共振研究组与美国Case Western Reserve大学的毛希安博士合作,发展了一种核磁共振二维谱的新方法(Journal of Magnetic Resonance, 206(2010), 157-160),在溶液中实现了对胆碱及其多种衍生物的快速区分与测定。该方法利用了胆碱分子中的高丰度14N核,该核处于高度对称的环境中,因而可以避免由于四极矩效应造成的14N核快速驰豫,这使得检测的灵敏度和分辨率都得到显著的升高。

  最近,他们将该方法的应用扩展到生物组织的胆碱化合物的检测,成功得到大鼠肝脏中含胆碱化合物的二维核磁共振谱图,在谱图中可以清晰的区分Cho,PCho,GPCho这三类化合物的谱峰。通过与标准样品中谱峰积分的比较,进一步得到了这三类化合物的含量。

  利用此方法可在正常及病变生物组织中进行胆碱及其衍生物的定量分析,具有重要的应用前景。该工作已发表在《美国化学会志》上(Journal of the American Chemical Society, 132(2010),17349–17351)。