CN112378891B - 一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的试剂及其方法 - Google Patents

一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的试剂及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的试剂及其方法，用于分析美罗培南浓度的试剂为异硫氰酸荧光素分子。在实际应用中，将一定浓度的异硫氰酸荧光素分子与含有美罗培南的体液进行混合，然后测量混合溶液的荧光强度，再根据荧光信号强度可以推断出混合溶液中美罗培南的浓度。此方法不仅解决了体液中美罗培南的浓度和含量问题，还简化了分析方法，降低了分析成本，是监护和治疗重症感染患者的有效手段，具有广泛和重要的临床应用价值。初步研究结果表明，本发明给出的试剂和方法，当美罗培南的浓度为10‑6mol/L时仍能检测到信号良好的分子荧光。

Description

一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的试剂及其方法
技术领域
本发明属于临床检测领域，具体涉及一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的试剂及其方法，即采用异硫氰酸荧光素与美罗培南的混合溶液对荧光的增强，测定美罗培南浓度，用于分析临床病人体液中的美罗培南浓度分析。
背景技术
美罗培南(Meropenem)，是一种β-内酰胺类抗生素，属于碳青霉烯的分类下第二代碳青霉烯类抗生素的代表品种。它具有强效而广泛的抗菌活性，作用于革兰氏阴性菌和阳性菌，常用于治疗医院内重症感染的患者，可用于多种不同的感染，包括脑膜炎，肺炎等。美罗培南是细菌繁殖期杀菌剂，和所有其他β-内酰胺类抗生素一样，取决于未结合或游离的药物浓度高于最小抑菌浓度(minimal inhibit concentration，MIC)的给药间隔百分比(T％)，即％T>MIC。
如果患者抗生素用药剂量达不到有效浓度且选择输注的时间不合适，将造成严重恶果。抗生素用药剂量低可能导致达不到临床治疗效果或出现抗生素耐药性，而过高剂量用药可能导致药物毒性，增加不良反应发生率。因此其给药量对患者的治疗有着极大影响，有必要建立简便、快速、稳定、可靠的美罗培南浓度分析方法，实现美罗培南在重症感染患者治疗过程中的治疗药物及时监测，以便及时调整给药剂量，保证用药的安全、有效。很多医院为了监测美罗培南的浓度是否达标，是否能产生治疗效果，开展了抗菌药物血药浓度监测。临床上在研究药物药代动力学方面，经常采用高效液相色谱法，气相色谱法，LC-MS法，旋光法和高效毛细管电泳法等有效方法来监测美罗培南浓度。
荧光分析法，具有灵敏度高的特点，比紫外分光光度法高2～3个数量级；测定过程利用信息多，比其他的方法定性更好；工作曲线的线性范围宽，使其定量更准；应用范围广，在微量元素的分析、食品检测、医药、环境保护、石油工业等领域均扮演重要的角色。荧光分析法应用于药物分析不仅大大降低了分析成本，而且简化了分析手续，改善了分析条件，并拓宽了荧光分析的应用领域。但由于大部分药物自身不具有发射荧光的特性，且易受散射光和拉曼峰等背景干扰，常规荧光分析法在药物分析中的应用就受到一定的限制。为了更加广泛地在药物分析中应用荧光分析法，近些年发展了各类荧光分析方法。不发荧光的药物可以通过化学反应转变为适合于测定的荧光物质，而对于荧光较弱的药物可以采用荧光增敏分析法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的试剂及其方法，通过使用可以快速增加美罗培南荧光测定灵敏度和速度的一种荧光增强试剂，即使用异硫氰酸荧光素，使之与含美罗培南的溶液，如临床病人的体液相混合，使其在一定波长的光束辐照下，产生比美罗培南的溶液本身，或异硫氰酸荧光素荧光信号强得多得荧光信号，实现对溶液，或病人体液中美罗培南浓度的测定。
实现本发明目的的技术方案是：一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的试剂及其方法，所述试剂包含异硫氰酸荧光素；所述方法具有以下步骤：将含有美罗培南的溶液加入含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液，然后测定含有美罗培南和异硫氰酸荧光素的甲醇溶液的荧光信号，根据荧光信号强度，对比得到标准曲线，分析得到美罗培南的浓度和含量。
上述技术方案所述含有美罗培南的溶液中美罗培南的浓度为10-8mol/L～10- 3mol/L，所述含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液中异硫氰酸荧光素的浓度为10-8mol/L～10- 3mol/L。
上述技术方案所述异硫氰酸荧光素的浓度低于所述美罗培南的浓度。
作为优选，上述技术方案所述美罗培南的浓度是所述异硫氰酸荧光素的浓度的10倍左右，即美罗培南与异硫氰酸荧光素的最佳分子摩尔比约为10：1。
上述技术方案所述方法中含有美罗培南和异硫氰酸荧光素的甲醇溶液使用波长为458nm左右的光去辐照，测定波长为522nm左右的荧光信号，计算荧光信号强度与溶液浓度的关系，对比得到标准曲线，分析得到美罗培南的浓度和含量。
上述技术方案所述含有美罗培南的溶液中美罗培南的浓度为10-7mol/L～10- 4mol/L，所述含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液中异硫氰酸荧光素的浓度为10-8mol/L～10- 5mol/L，美罗培南和异硫氰酸荧光素的分子摩尔比为10：1。
上述技术方案所述标准曲线为y＝2.53x-3238.9，R2＝0.9959。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
本发明可以实现对溶液或临床病人体液中美罗培南含量进行快速，准确和高灵敏荧光检测的异硫氰酸荧光素分子体现，通过将含美罗培南的液体与异硫氰酸荧光素分子的甲醇溶液进行混合，可以用荧光光谱法分析混合溶液中美罗培南的浓度或含量。采用本发明给出的方法，不仅可以实现对含美罗培南临床样品的快速和高灵敏检测，其灵敏度可以被大大地提高，且最大荧光发射波长从519nm偏移到522nm，可以显著降低本底信号的干扰，并且其分析方法简单，降低了分析成本，是监护和治疗重症感染患者的有效手段，具有广泛和重要的临床应用价值。初步研究结果表明，本发明给出的试剂和方法，当美罗培南的浓度为10-6mol/L时仍能检测到信号良好的分子荧光。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为异硫氰酸荧光素和美罗培南分子的结构式。
图2为只含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液，只含有美罗培南分子的甲醇溶液，含有异硫氰酸荧光素和美罗培南分子的甲醇溶液的紫外结果图。
图3为浓度为5*10-5mol/L异硫氰酸荧光素的甲醇溶液的激发光谱和发射光谱，其中，激发光谱是在发射波长为517nm下得到的，发射光谱是在激发波长为458nm下得到的；
图4为含有浓度为5*10-5mol/L异硫氰酸荧光素和浓度为5*10-4mol/L美罗培南分子的甲醇溶液的激发光谱和发射光谱，其中，激发光谱是在发射波长为517nm下得到的，发射光谱是在激发波长为458nm下得到的；
图5为浓度为10-4mol/L美罗培南分子的甲醇溶液以及纯甲醇的发射光谱，激发波长为458nm；
图6为将加入美罗培南加入含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液后，含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液的荧光增益的结果图。
图7为浓度为10-6mol/L异硫氰酸荧光素的甲醇溶液，以及含有浓度为10-6mol/L异硫氰酸荧光素和10-5mol/L美罗培南分子的甲醇溶液的发射光谱，激发波长为458nm；
图8为浓度为10-5mol/L异硫氰酸荧光素的甲醇溶液，以及含有浓度为10-5mol/L异硫氰酸荧光素和10-4mol/L美罗培南分子的甲醇溶液的发射光谱，激发波长为458nm；
图9为固定美罗培南浓度为10-6mol/L的条件下，异硫氰酸荧光素：美罗培南为1000:1，500:1，200:1，100:1，10:1，1:1，0.1:1，0.01:1，0.005:1的溶液的发射光谱，激发波长为458nm；
图10为固定美罗培南浓度为10-6mol/L的条件下，改变异硫氰酸荧光素分子摩尔量(10-8mol/L～10-6mol/L)的发射光谱，激发波长为458nm；
图11为固定异硫氰酸荧光浓度为10-6mol/L的条件下，美罗培南：异硫氰酸荧光素为1000:1，500:1，200:1，100:1，10:1，1:1，0.1:1，0.01:1，0.001:1的溶液的发射光谱，激发波长为458nm；
图12为固定异硫氰酸荧光浓度为10-6mol/L的条件下，改变美罗培南分子摩尔量(10-7mol/L～10-4mol/L)的发射光谱，激发波长为458nm；
图13为保持美罗培南与异硫氰酸荧光素的分子摩尔比为10：1的情况下，一系列含有美罗培南(10-6mol/L～10-4mol/L)与异硫氰酸荧光素(10-7mol/L～10-5mol/L)的溶液的发射光谱，激发波长为458nm；
图14为美罗培南浓度为10-6mol/L时的发射光谱，激发波长为458nm；
图15为测定不同美罗培南分子浓度的荧光强度后，绘制的标准曲线图(美罗培南(10-7mol/L～10-4mol/L)与异硫氰酸荧光素(10-8mol/L～10-5mol/L)的分子摩尔比为10：1)。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
(实施例1)
美罗培南增益的异硫氰酸荧光素分子的荧光：
(1)用UV-1900紫外检测器分别对只含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液，只含有美罗培南分子的甲醇溶液，含有异硫氰酸荧光素和美罗培南分子的甲醇溶液进行检测。异硫氰酸荧光素和美罗培南分子结构式如图1所示，紫外检测结果如图2所示。
(2)配制浓度为5*10-5mol/L的异硫氰酸荧光素的甲醇溶液，利用RF-6000荧光分光光度计进行荧光分析，激发光谱和发射光谱如图3所示。
(3)配制含有浓度为5*10-5mol/L异硫氰酸荧光素和浓度为5*10-4mol/L美罗培南分子的甲醇溶液，利用RF-6000荧光分光光度计进行荧光分析，激发光谱和发射光谱如图4所示。
(4)配制浓度为10-4mol/L的美罗培南分子的甲醇溶液，利用RF-6000荧光分光光度计对配制的溶液以及纯甲醇进行荧光分析，发射光谱如图5所示。表明美罗培南分子无荧光。
(5)配制浓度为2*10-5mol/L异硫氰酸荧光素的甲醇溶液，含有浓度为2*10-5mol/L异硫氰酸荧光素和浓度为2*10-4mol/L美罗培南分子的甲醇溶液(异硫氰酸荧光素:美罗培南分子＝1:10)，含有浓度为2*10-5mol/L异硫氰酸荧光素和浓度为10-3mol/L美罗培南分子的甲醇溶液(异硫氰酸荧光素:美罗培南分子＝1:50)，如图6所示。表明将美罗培南加入含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液后，含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液的荧光强度能被大大增益。
(6)配制浓度为10-6mol/L的异硫氰酸荧光素的甲醇溶液，以及含有浓度为10- 6mol/L异硫氰酸荧光素和浓度为10-5mol/L美罗培南分子的甲醇溶液，利用RF-6000荧光分光光度计进行荧光分析，美罗培南增益的异硫氰酸荧光素分子的荧光发射光谱如图7所示。表明将美罗培南加入含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液后，含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液的荧光强度能被大大增益，且最大发射波长从519nm偏移到522nm。
(7)配置浓度为10-5mol/L的异硫氰酸荧光素的甲醇溶液，以及含有浓度为10- 5mol/L异硫氰酸荧光素和浓度为10-4mol/L美罗培南分子的甲醇溶液，利用RF-6000荧光分光光度计进行荧光分析，美罗培南增益的异硫氰酸荧光素分子的发射光谱如图8所示。表明将美罗培南加入含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液后，含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液的荧光强度能被大大增益，且最大发射波长从519nm偏移到522nm。
(实施例2)
美罗培南与异硫氰酸荧光素的最佳分子摩尔比测定：
(1)在固定美罗培南浓度为10-6mol/L的条件下，分别配制异硫氰酸荧光素：美罗培南为1000:1，500:1，200:1，100:1，10:1，1:1，0.1:1，0.01:1，0.005:1的溶液，利用RF-6000荧光分光光度计对配制的溶液进行荧光分析，发射光谱如图9和图10所示。当异硫氰酸荧光素分子量为10-8mol/L时，结果和纯甲醇的情况类似。当异硫氰酸荧光素分子量为10-6mol/L时，最大发射波长为519nm，和只含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液的情况类似。当异硫氰酸荧光素分子量为10-7mol/L时，最大发射波长为522nm，表明美罗培南与异硫氰酸荧光素的最佳分子摩尔比为10：1。
(2)在固定异硫氰酸荧光素浓度为10-6mol/L的条件下，分别配制美罗培南：异硫氰酸荧光素为1000:1，500:1，200:1，100:1，10:1，1:1，0.1:1，0.01:1，0.001:1的溶液，利用RF-6000荧光分光光度计对配制的溶液进行荧光分析，发射光谱如图11和图12所示。当美罗培南分子量为10-6mol/L和10-7mol/L时，最大发射波长为519nm，和只含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液的情况类似。当美罗培南分子量为10-4mol/L和10-5mol/L时，最大发射波长为522nm，表明美罗培南与异硫氰酸荧光素的最佳分子摩尔比为10：1。
(实施例3)
美罗培南增益的异硫氰酸荧光素分子的荧光的检测限：
在保持美罗培南与异硫氰酸荧光素的分子摩尔比为10：1的情况下，配制一系列含有美罗培南(10-6mol/L～10-4mol/L)与异硫氰酸荧光素(10-7mol/L～10-5mol/L)的溶液，利用RF-6000荧光分光光度计对配制的溶液进行荧光分析，发射光谱如图13和图14所示。表明当美罗培南的浓度为10-6mol/L时仍能检测到信号良好的分子荧光。
(实施例4)
美罗培南增益的异硫氰酸荧光素分子的荧光在美罗培南浓度测定中的应用：
(1)试样的准备：在保持美罗培南与异硫氰酸荧光素的分子摩尔比为10：1的情况下，配制一系列含有美罗培南(10-7mol/L～10-4mol/L)与异硫氰酸荧光素(10-8mol/L～10- 5mol/L)的溶液。
(2)荧光分析：利用RF-6000荧光分光光度计对配制的溶液进行荧光分析，并绘制得到标准曲线y＝2.53x-3238.9，R2＝0.9955，如图15所示。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的方法，其特征在于，
具有试剂，所述试剂包含异硫氰酸荧光素；
所述方法具有以下步骤：将含有美罗培南的溶液加入含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液，然后测定含有美罗培南和异硫氰酸荧光素的甲醇溶液的荧光信号，根据荧光信号强度，对比得到标准曲线，分析得到美罗培南的浓度和含量。
2.根据权利要求1所述的一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的方法，其特征在于：所述含有美罗培南的溶液中美罗培南的浓度为10-8mol/L～10-3mol/L，所述含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液中异硫氰酸荧光素的浓度为10-8mol/L～10-3mol/L。
3.根据权利要求2所述的一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的方法，其特征在于：所述异硫氰酸荧光素的浓度低于所述美罗培南的浓度。
4.根据权利要求3所述的一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的方法，其特征在于：所述美罗培南的浓度是所述异硫氰酸荧光素的浓度的10倍左右。
5.根据权利要求1所述的一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的方法，其特征在于：所述方法中含有美罗培南和异硫氰酸荧光素的甲醇溶液使用波长为458nm左右的光去辐照，测定波长为522nm左右的荧光信号，计算荧光信号强度与溶液浓度的关系，对比得到标准曲线，分析得到美罗培南的浓度和含量。
6.根据权利要求5所述的一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的方法，其特征在于：所述含有美罗培南的溶液中美罗培南的浓度为10-7mol/L～10-4mol/L，所述含有异硫氰酸荧光素的甲醇溶液中异硫氰酸荧光素的浓度为10-8mol/L～10-5mol/L，美罗培南和异硫氰酸荧光素的分子摩尔比为10:1。
7.根据权利要求5所述的一种检测混合溶液中美罗培南浓度和含量的方法，其特征在于：所述标准曲线为y＝2.53x-3238.9，R2＝0.9959。
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