开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
- 课题背景
氨基酸在人体新陈代谢过程中起着重要的作用，是人体健康状况的重要参数。色氨酸（Typ）是一种人体必不可少的氨基酸，它是合成多种神经递质及其它多种重要化合物的前体物质，其代谢状况对人体有重要的病理及生理意义[1]。色氨酸在人体内有三种主要代谢途径：大多数色氨酸在吲哚胺-2,3-双加氧酶（IDO）的作用下生成甲酰犬尿氨酸，后者迅速在犬尿氨酸甲酰胺酶（AFMID）的作用下生成犬尿氨酸（Kyn），Kyn在犬尿氨酸氨基转移酶（KAT）的作用下生成犬尿喹啉酸，这是Typ在体内的主要代谢途径。另有少量Typ经过色氨酸羟化酶（THP）生成5-羟基色氨酸，进一步脱羧生成5-羟色胺。最后，极少量Typ经过吲哚乙酸途径代谢(图1)。
图1 色氨酸的三种主要代谢途径
IDO是人体内色氨酸向犬尿氨酸降解的限速酶，事实上除了IDO外，还有两个酶可以起到相同的作用：吲哚胺-2,3-双加氧酶2（IDO2）和色氨酸-2,3-双加氧酶（TDO），其中IDO2的活性很低，并且在大约一半的白人中都存在IDO2的突变，因此它的生理功能尚不明确[2][3]。而TDO大量表达于肝脏中，控制它的表达也是人体调节体内色氨酸含量的主要方式[4]。有研究表明，IDO与TDO在肿瘤的发生发展以及转移中起到了重要作用，而肿瘤组织中也会持续表达IDO和TDO[5]。IDO与TDO的过表达使得体内的色氨酸代谢加快，体内色氨酸含量下降。体内色氨酸含量可以作为监测色氨酸代谢情况的指标，进而成为癌症筛查的一种指标[6]。因此，检测色氨酸对疾病的监测具有重要意义。然而，很多氨基酸都有着相似的理化性质，这给它们的检测带来了很多困扰。目前来说，分离检测氨基酸的方法主要有：离子交换色谱法[7]、衍生化气相色谱法[8]、毛细管电泳法[9]以及柱前衍生-反向高效液相色谱法[10]等，然而这些方法都需要耗费大量的时间精力，需要专业设备，操作非常繁琐。
比色法是一种实施简便、不依赖于仪器的快速、准确、可视化的检测方法，本课题拟采用埃利希氏反应（ Ehrlich′s reaction）来对色氨酸进行特异性的显色，在酸性条件下，甲苯衍生物分子发生质子化并生成C 离子，色氨酸吲哚基团是由10个pi;电子环绕的芳香环，电子云密度高，反应活性高，氮在组成大pi;体系时，提供两个P电子，带正电荷，而导致alpha;位的反应活性也增加，发生了质子化的C 离子与MABA的alpha;碳发生亲电加成反应加成后的分子上的-OH在酸性条件下继续质子化，生成C 离子，再次吸引其他色氨酸上的吲哚基，导致一个对二氨基苯甲醛分子与两个色氨酸分子结合在一起。经过氧化剂氧化，形成单双键交替的共轭体系，在一定波长下有吸收，因此溶液带有颜色。该方法操作简单，样品分析时间短，满足实际尿液分析要求，可为癌症的临床进一步研究提供一种新的技术手段。
- 要解决的问题
- 尿液中除了色氨酸外，5-羟色胺、2,3-吲哚醌、5-羟吲哚-3-乙酸等物质也含有吲哚环，也可以发生埃利希氏反应。因此尿液中色氨酸的提取以及其他吲哚类杂质的去除亟待解决。
- 埃利希氏反应中使用的对二氨基苯甲醛溶液浓度、色氨酸与MABA反应时的PH值、亚硝酸钠溶液浓度以及亚硝酸钠的反应时间均应进行探索以确定用于尿液中色氨酸含量检测的埃利希氏反应的最佳反应条件。
- 研究方法和内容
1、尝试使用不同溶剂对5种色氨酸吲哚类似物（色氨酸、吲哚-3-乙酸、5-羟吲哚乙酸、5-羟色胺、3-吲哚乙酸、2-吲哚乙酸）进行萃取，拟采用乙酸乙酯、二氯甲烷以及石油醚进行尝试。
2、对纯化好的样品进行埃利希氏反应。使用色氨酸标准品调整并确定埃利希氏反应中使用的MABA溶液浓度、色氨酸与MABA反应时的PH值、亚硝酸钠溶液浓度以及亚硝酸钠的反应时间等参数。
- 工作计划
2月28日—3月8日：完成文献查阅、开题报告等前期工作。
3月9日—5月10日：确定对尿液进行前处理、纯化以及反应时采用的条件。
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