สีย้อมสไตริลสำหรับเป็นตัวรับรู้น้ำตาล

Abstract

โรคเบาหวานมีลักษณะเฉพาะคือระดับน้ำตาลในเลือดที่สูงผิดปกติ การควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดเป็นสิ่ง สำคัญในการควบคุมโรค ในงานวิจัยนี้ผู้วิจัยสนใจที่จะพัฒนาสีย้อมสไตริลที่มีหมู่บอรอนิกแบบใหม่เพื่อใช้เป็น ตัวตรวจวัดระดับน้ำตาลโดยอาศัยหลักการของปฏิกิริยาระหว่างหมู่บอรอนิกและหมู่ไดออลที่ทำให้เกิดการ เปลี่ยนแปลงของสีย้อมซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติการเรืองแสงในฟลูออเรสเซนส์และการดูดกลืน แสงยูวี-วิสิเบิล นอกจากนี้หมู่บอรอนิกยังสามารถเกิดปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ (H₂O₂) ดังนั้นสีย้อมสไตริลที่มีหมู่ บอรอนิกยังสามารถใช้ตรวจวัด H₂O₂ ได้ และสามารถประยุกต์ใช้สำหรับตรวจวัดระดับน้ำตาลกลูโคสทางอ้อม โดยตรวจวัดจาก H₂O₂ จากปฏิกิริยาออกซิเดชันของกลูโคสโดยเอนไซม์กลูโคสออกซิเดส ผู้วิจัยได้สังเคราะห์สี ย้อมสไตริลที่มีหมู่บอรอนิกมีร้อยละของผลได้อยู่ที่ 28 ยืนยันโครงสร้างโดยใช้เทคนิค 1H NMR และ MALDITOF MS การทดสอบเบื้องต้นกับน้ำตาลพบการเปลี่ยนสีและการเรืองแสงภายใต้แสงธรรมชาติและแสงยูวี และจากเทคนิค MALDI-TOF MS บ่งชี้ให้เห็นว่าเกิดปฏิกิริยาระหว่างสีย้อมสไตริลที่มีหมู่บอรอนิกและน้ำตาล จริง อย่างไรก็ตามเมื่อตรวจวัดที่ความเข้มข้นต่ำ การเปลี่ยนแปลงของการดูดกลืนแสงและการเรืองแสงไม่ ชัดเจนเพียงพอต่อการตรวจวัดน้ำตาลเนื่องจากเกิดการเสียสภาพของสีย้อมเมื่ออยู่ในภาวะที่มีบัฟเฟอร์ ต่อมา ได้พัฒนาวิธีการตรวจวัดน้ำตาลกลูโคสทางอ้อมผ่าน H₂O₂ โดยเริ่มจากการตรวจวัด H₂O₂ กับสีย้อมสไตริลที่มี หมู่บอรอนิก จากกราฟความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างความเข้มข้นของ H₂O₂ และสัญญาณฟลูออเรสเซนส์ที่ 560 nm ที่วัดโดยใช้เครื่องฟลูออเรสเซนส์สเปกโตรโฟโตมิเตอร์พบว่ามีช่วงความเป็นเส้นตรง (r² = 0.9912) ในช่วงความเข้มข้นของ H₂O₂ ระหว่าง 0-25 μM และขีดจำกัดของการตรวจวัด (LOD) เท่ากับ 0.03177 μM หรือ 31.8 nM นอกจากนี้กราฟความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างความเข้มข้นของ H₂O₂ และค่าการดูดกลืนแสงที่ ได้จากยูวี-วิสิเบิล สเปกโตรโฟโตมิเตอร์ (A₅₀₀/A₃₉₀) มีช่วงความเป็นเส้นตรง (r² = 0.9921) ในช่วงความ เข้มข้นของ H₂O₂ ระหว่าง 0-50 μM และขีดจำกัดของการตรวจวัด (LOD) เท่ากับ 0.10093 μM หรือ 101 nM นำสภาวะที่ได้ไปใช้ในการตรวจวัดน้ำตาลกลูโคสทางอ้อมหลังจากที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของกลูโคสที่ เร่งด้วยกลูโคสออกซิเดสและได้ผลิตภัณฑ์ H₂O₂ จากผลการทดลองด้วยเทคนิคฟลูออเรสเซนส์และยูวี-วิสิเบิล สเปกโตรโฟโตเมตรีแสดงให้เห็นว่าเมื่อความเข้มข้นของน้ำตาลกลูโคสเพิ่มขึ้นสัญญาณที่ได้ก็สูงขึ้นด้วย และ สามารถประมาณค่า LOD ได้ไม่เกิน 1 μM ซึ่งเป็นความเข้มข้นที่ต่ำกว่าระดับกลูโคสในเลือดและปัสสาวะ ด้วย เหตุนี้จึงเชื่อว่าน่าจะสามารถนำสีย้อมสไตริลที่มีหมู่บอรอนิกเพื่อไปประยุกต์ใช้ในการตรวจวัดน้ำตาลกลูโคสใน ตัวอย่างจริงได้