КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-23-01068
НазваниеСинтез новых органических монолитных сорбентов для таргетированного скрининга метаболитов сыворотки крови методом ВЭЖХ-МС/МС и поиска биомаркеров постоперационного делирия
Руководитель Рогачев Артем Дмитриевич, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл
Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-602 - Химия новых органических и гибридных функциональных материалов
Ключевые слова Органические полимеры, монолитные сорбенты, высокоэффективная жидкостная хроматография, масс-спектрометрия, метаболомика, постоперационный делирий
Код ГРНТИ31.19.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Одной из «горячих точек» современной науки является разработка методов ранней диагностики и изучение развития механизмов заболеваний. Примером подобного подхода является анализ нативных метаболитов, являющихся продуктами превращения веществ в организме в ходе цепи превращений, а сам подход называется метаболомным скринингом. В ходе патогенеза какого-либо заболевания происходит нарушение нормальной работы метаболических цепей превращений (метаболических путей) и изменение метаболомного профиля вследствие развития патологических процессов. Зачастую такие изменения метаболома происходят до появления клинических признаков заболевания.
Серьезной медико-социальной проблемой являются неврологические осложнения после кардиохирургических операций. Они связаны с высокой летальностью, способны приводить к инвалидизации, увеличению длительности госпитализации и снижению качества жизни пациентов. Послеоперационный делирий (ПОД) – одно из послеоперационных осложнений, возникающих у пациентов любого возраста, включая детей. ПОД проявляется в виде дезориентации во времени и пространстве, снижения внимания, нарушения режима сна/бодрствования. Среди его последствий - ухудшение исходов лечения, увеличение количества других осложнений, повышенная смертность. Было подсчитано, что мировые расходы, связанные с послеоперационным делирием, составляют около 7 млрд. долларов.
В настоящее время для метаболомного анализа чаще всего используется жидкостная хроматография с масс-спектрометрической детекцией. Для более надежной идентификации метаболитов необходимо их разделение, поскольку многие из них являются изомерами друг друга (например, лейцин/изолейцин, цитрат/изоцитрат и т.д.) или имеют одинаковые массы молекулярных ионов. Поскольку глобальный метаболомный скрининг включает исследование полярных метаболитов, для таких исследований используются, как правило, колонки с полярными сорбентами (аминофазы, амидные сорбенты, и т.п.), работающими в режиме гидрофильной жидкостной хроматографии, хотя в последнее время появляются работы,в которых для аналогичных задач используются колонки с полярными сорбентами, работающие в режиме обращенно-фазной хроматографии (например, пентафторфенильные). Коммерчески доступные колонки, которые используются для метаболомных исследований достаточно дороги, а выбор сорбентов у них ограничен.
В качестве альтернативы насадочным колонкам выступают колонки, заполненные монолитным сорбентом. Колонки такого типа получают in situ полимеризацией нескольких компонентов-мономеров, в число которых чаще всего входят стирол, дивинилбензол и третий компонент-модификатор. Такой сорбент представляет собой единый твердый химически связанный каркас, распределенный по всему внутреннему объему колонки, благодаря чему он не подвержен изменению структуры под влиянием давления. Благодаря разнообразию органических мономеров, способных к полимеризации, селективность органических монолитных колонок можно варьировать в широких пределах. Кроме того, существует иной способ придания монолиту нужной селективности - модификация поверхности готового монолита. Благодаря этому появляется возможность менять режим работы колонки: обращенно-фазовый, гидрофильный, смешанный. Примеров использования монолитных колонок для метаболомного скринига в литературе крайне мало, и в основном такие исследования посвящены применению монолитных колонок для метаболомного профилирования растительных объектов.
В рамках данного проекта мы планируем получить ряд новых полимерных монолитных колонок для таргетированного скрининга метаболитов методом ВЭЖХ-МС/МС. Кроме того, будет создан биобанк и проведен анализ образцов сыворотки крови пациентов с ПОД для поиска биомаркеров послеоперационного делирия с использованием статистических моделей, а также анализ метаболических путей развития данного осложнения. Мы предполагаем, что выявление метаболомных предикторов неврологических осложнений позволит своевременно выявлять пациентов, относящихся к группе риска развития делирия, а также оптимальную тактику ведения этих пациентов с целью повышения безопасности кардиохирургических вмешательств.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Басов Н.В., Рогачев А. Д., Сотникова Ю. С., Патрушев Ю. В., Покровский А. Г.
Исследование хроматографического поведения метаболитов из плазмы крови методом ВЭЖХ-МС/МС с использованием монолитной колонки с сорбентом на основе 1-винил-1,2,4-триазола
Химия в интересах устойчивого развития, т, 30, № 6, с. 591-588 (год публикации - 2022)
10.15372/KhUR2022419
Публикации
1.
Басов Н. В., Рогачев А. Д., Алешкова М. А., Гайслер Е. В., Сотникова Ю. С., Патрушев Ю. В., Толстикова Т. Г., Яровая О. И., Покровский А. Г., Салахутдинов Н. Ф.
Global LC-MS/MS targeted metabolomics using a combination of HILIC and RP LC separation modes on an organic monolithic column based on 1-vinyl-1,2,4-triazole
Talanta, vol. 267, 125168 (год публикации - 2024)
10.1016/j.talanta.2023.125168
2.
Иванисенко В.А., Басов Н.В., Макарова А.А., Вензель А.С., Рогачев А.Д., Деменков П.С., Иванисенко Т.В., Клещев М.А., Гайслер Е.В., Мороз Г.Б., Плеско В.В., Сотникова Ю.С., Патрушев Ю.В., Ломиворотов В.В., Покровский А.Г.
Применение генных сетей к анализу результатов метаболомного скрининга плазмы крови пациентов с послеоперационным делирием.
Вавиловский журнал генетики и селекции, т. 27, № 7, с. 768-775 (год публикации - 2023)
10.18699/VJGB-23-89