Snadno, rychle a levně

Detekce indikátorů těchto onemocnění v moči pacienta probíhá většinou jednotlivě a jedná se o metody náročné časově i finančně. Jak tedy docílit efektivnější diagnostiky pomocí detekce několika indikátorů najednou a zároveň levněji a rychleji? To se stalo předmětem výzkumu skupiny prof. Jiřího Barka z katedry analytické chemie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.

Vědci se zaměřili na detekci tří indikátorů – kyseliny homovanilové, kyseliny vanilmandlové a kyseliny 5-hydroxyindol-3-octové. Vysoká sekrece těchto kyselin může predikovat nádory mozku u dětí, vzácné nádory nadledvin a další. Nestandardní hladiny zmíněných indikátorů však mohou být způsobeny i dalšími onemocněními. Spojovány bývají zejména s Parkinsonovou chorobou, schizofrenií, sebevražednými sklony a posttraumatickou stresovou poruchou.

Zjištění těchto indikátorů v moči se provádí různými metodami, které však většinou vyžadují dlouhé, náročné a drahé zpracování vzorku před jeho analýzou. Převážná část těchto metod navíc nedokáže detegovat všechny tři zkoumané látky najednou.

 Skupina prof. Barka se proto zaměřila na vývoj rychlé a levné metody za použití vysokoúčinné kapalinové chromatografie (metoda rozdělení složek podle rozdílné distribuce mezi dvě fáze o odlišném složení, které se vůči sobě navzájem pohybují) spojené s vysoce citlivou amperometrickou detekcí (metoda detekce látek pomocí elektrického proudu souvisejícího s jejich elektrochemickou přeměnou). V jednoduchém laboratorním uspořádání se podařilo detekovat všechny tři požadované sloučeniny najednou a to bez nutnosti složitých úprav vzorku před analýzou. Separace látek trvala cca 10 minut oproti 20 minutám v dnes běžně používaných metodách a detekce byla možná v dostatečně nízkých koncentracích.

Pro ověření správnosti určení koncentrace látek byla analýze podrobena moč zdravého člověka, v níž jsou hladiny známé a výsledky dosažené novou metodou odpovídaly předpokládaným hodnotám. Praktická využitelnost metody byla otestována analýzou moči obohacené o hledané sloučeniny. Cílem bylo stanovit zvýšené koncentrace látek, což se skutečně podařilo.

 iNově vyvinutá metoda má tedy řadu výhod začínajících hned při úpravě vzorku před vlastní analýzou. Jednodušší a rychlejší proces může navíc být automatizován a lze tak připravovat několik vzorků najednou. Příprava je i ekologičtější vzhledem k nižší spotřebě organických rozpouštědel, která je nutné speciálně likvidovat. Samotná separace je pak opět zhruba dvakrát rychlejší, tudíž i šetrnější k přírodě a také levnější díky nižší spotřebě materiálu. Konečná detekce je mnohem levnější než dříve vyvinuté metody a navíc se jedná o selektivnější metodu, při které výsledky nenarušuje většina látek v moči obvykle přítomných.

Popisovaná metoda tak může být využita pro jednoduché a levné testování vzorků moči a může přispět ke včasné diagnostice nejen nádorových onemocnění.

Makrlíková-Němečková, Anna & Barek, Jiri & Navrátil, Tomás & Fischer, Jan & Vyskočil, Vlastimil & Dejmkova, Hana. (2020). Simultaneous Determination of Tumour Biomarkers Homovanillic Acid, Vanillylmandelic Acid, and 5-Hydroxyindole-3-acetic Acid in Human Urine Using Single Run HPLC with a Simple Wall-Jet Glassy Carbon Electrochemical Detector. Journal of Electroanalytical Chemistry. 878. 114629. 10.1016/j.jelechem.2020.114629.