Аннотация
Актуальность. В настоящее время отсутствуют данные, которые бы однозначно устанавливали содержание аминокислот в слюне в норме, а также могли бы служить критериями той или иной патологии. Цель работы – апробация метода капиллярного электрофореза для количественного определения 14 свободных аминокислот в слюне и анализ вариабельности аминокислотного профиля слюны в норме.
Материал и методы. Проведено исследование аминокислотного состава слюны 114 добровольцев (69 женщин и 45 мужчин) методом капиллярного электрофореза. Для 25 образцов слюны было проведено параллельное определение аминокислотного состава методами ВЭЖХ со спектрофотометрическим и масс-спектрометрическим детектированием.
Результаты. Показано, что аминокислотный профиль слюны существенно зависит от пола добровольцев, а также от аналитического метода. Метод ВЭЖХ с масс-спектрометрическим детектированием показывает более высокие концентрации аминокислот в слюне, чем другие методы. При ВЭЖХ с постколоночной модификацией нингидрином и спектрофотометрическим детектированием оказались заниженными концентрации ряда аминокислот в слюне (метионин, треонин, серин).
Заключение. Значения «нормы» должны быть установлены в каждой лаборатории, где проводится анализ аминокислотного профиля слюны, чтобы исключить ошибочную интерпретацию результатов.
Annotation
Background. Currently, there are no data that would unambiguously establish the amino acid content in saliva in the norm, and could serve as criteria for a particular pathology. The purpose of the work is to test the capillary electrophoresis method for the quantitative determination of 14 free amino acids in saliva and analyze the variability of the amino acid profile of saliva in the norm.
Material and methods: The amino acid composition of saliva of 114 volunteers (69 women and 45 men) was studied using capillary electrophoresis. For 25 saliva samples, amino acid composition was determined in parallel using HPLC with spectrophotometric and mass spectrometric detection.
Results: It has been shown that the amino acid profile of saliva depends significantly on the sex of the volunteers, as well as on the method of analysis. The concentrations of amino acids in saliva by HPLC-MS showed higher results than other methods. During HPLC with post-column modification with ninhydrin and spectrophotometric detection, the concentrations of a number of amino acids in saliva (methionine, threonine, and serine) were underestimated.
Conclusion: Therefore, normal values should be established in each laboratory where salivary amino acid profiling is performed to avoid misinterpretation of results.
Key wоrds: saliva; capillary electrophoresis; HPLC; amino acids; reference values
Список литературы
ЛИТЕРАТУРА (пп. 1-10, 14-28, 30-35 см. REFERENCES)
11. Комарова Н. В., Каменцев Я. С. Практическое руководство по использованию систем капиллярного электрофореза «КАПЕЛЬ». СПб: ООО «Веда»; 2006.
12. М-04-38-2009. Корма, комбикорма и сырье для их производства. Методика измерений массовой доли аминокислот методом капиллярного электрофореза с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель». СПб; 2009.
13. Гармаш А.В., Сорокина Н.М. Метрологические основы аналитической химии. М.: Изд-во Московского университета; 2017.
29. Карцова Л.А., Макеева Д.В., Бессонова Е.А. Современное состояние метода капиллярного электрофореза. Журнал аналитической химии. 2020; 75 (12): 1059-1079. DOI: 10.31857/S0044450220120087
REFERENCES
Hasan M.M., Razu M.H., Akter S., Mou S.A., Islam M., Khan M. Development and validation of a non-invasive method for quantifying amino acids in human saliva. RSC Adv. 2024; 14 (31): 22292-303. DOI: 10.1039/d4ra01130a.
Harder U., Koletzko B., Peissner W.J. Quantification of 22 plasma amino acids combining derivatization and ion pair LC-MS/MS. J. Chromatogr. B: Anal. Technol. Biomed. Life Sci. 2011; 879 (7–8): 495–504. DOI: 10.1016/j.jchromb.2011.01.010.
Bel’skaya L.V., Sarf E.A., Loginova A.I. Diagnostic Value of Salivary Amino Acid Levels in Cancer. Metabolites. 2023; 13 (8): 950. DOI: 10.3390/metabo13080950.
Balci N., Kurgan Ş., Çekici A., Çakır T., Serdar M.A. Free amino acid composition of saliva in patients with healthy periodontium and periodontitis. Clin. Oral. Investig. 2021; 25 (6): 4175-83. DOI: 10.1007/s00784-021-03977-7.
Rajda C., Tajti J., Komoróczy R., Seres E., Klivényi P., Vécsei L. Amino acids in the saliva of patients with migraine. Headache 1999; 39 (9): 644-9. DOI: 10.1046/j.1526-4610.1999.3909644.x.
Cheng F., Wang Z., Huang Y., Duan Y., Wang X. Investigation of salivary free amino acid profile for early diagnosis of breast cancer with ultra-performance liquid chromatography-mass spec trometry. Clin. Chim. Acta 2015; 447: 23–31. DOI: 10.1016/j.cca. 2015.05.008.
Shi M., Sui Y.T., Peskind E.R., Li G., Hwang H., Devic I., Ginghina C., Edgar J.S., Pan C., Goodlett D.R., Furay A.R., Gonzalez-Cuyar L.F., Zhang J. Salivary tau species are potential biomarkers of Alzheimer’s disease. J. Alzheimers Dis. 2015; 27 (2): 299–305. DOI: 10.3233/jad-2011-110731.
Chen Y., Cheng S., Zhang A., Song J., Chang J., Wang K. et al. Salivary analysis based on surface enhanced Raman scattering sensors distinguishes early and advanced gastric cancer patients from healthy persons. J. Biomed. Nanotechnol 2018; 14: 1773–84. DOI: 10.1166/jbn.2018. 2621.
Reddy I., Sherlin H.J., Ramani P., Premkumar P., Natesan A., Chandrasekar T. Amino acid profile of saliva from patients with oral squamous cell carcinoma using high performance liquid chromatography. J. Oral Sci. 2012; 54(3): 279-83. DOI: 10.2334/josnusd.54.279.
Liappis N., Pohl B., Weber H.P., el-Karkani H. Free amino acids in the saliva of children with phenylketonuria. Klin. Padiatr. 1986; 198 (1): 25–8. DOI: 10.1055/s-2008-1026847.
Komarova N.V., Kamentsev Ya.S. Practical guide to the use of capillary electrophoresis systems «KAPEL». St.petersburg: Veda; 2006. (in Russian)
М-04-38-2009. Feed, compound feed and raw materials for their production. Methodology for measuring the mass fraction of amino acids by capillary electrophoresis using the KAPEL capillary electrophoresis system. St. Petersburg; 2009. (in Russian)
Garmash A.V., Sorokina N.M. Metrological foundations of analytical chemistry. Moscow: Izdatel`stvo Moskovskogo universiteta; 2017. (in Russian)
Syrjänen S.M., Alakuijala L., Alakuijala P., Markkanen S.O., Markkanen H. Free amino acid levels in oral fluids of normal subjects and patients with periodontal disease. Arch. Oral. Biol. 1990; 35(3): 189-93. DOI: 10.1016/0003-9969(90)90054-e.
Brand H.S., Jörning G.G., Chamuleau R.A., Abraham-Inpijn L. Effect of a protein-rich meal on urinary and salivary free amino acid concentrations in human subjects. Clin. Chim. Acta. 1997; 264(1): 37-47. DOI: 10.1016/s0009-8981(97)00070-3.
Ishikawa S., Sugimoto M., Kitabatake K., Tu M., Sugano A., Yamamori I., Iba A., Yusa K., Kaneko M., Ota S., Hiwatari K., Enomoto A., Masaru T., Iino M. Effect of timing of collection of salivary metabolomic biomarkers on oral cancer detection. Amino Acids. 2017; 49 (4): 761-70. DOI: 10.1007/s00726-017-2378-5.
Kumari S., Goyal V., Kumaran S.S., Dwivedi S.N., Srivastava A., Jagannathan N.R. Quantitative metabolomics of saliva using proton NMR spectroscopy in patients with Parkinson’s disease and healthy controls. Neurol. Sci. 2020; 41 (5): 1201-10. DOI: 10.1007/s10072-019-04143-4.
Martín Santos P., Del Nogal Sánchez M., Pérez Pavón J.L., Moreno Cordero B. Non-separative method based on a single quadrupole mass spectrometer for the semi-quantitative determination of amino acids in saliva samples. A preliminary study. Talanta. 2020; 208: 120381. DOI: 10.1016/j.talanta.2019.120381.
Alagendran S., Rameshkumar K., Palanivelu K., Puspha N., Ranjani M., Arulmozhi N., Archunan G. Salivary amino acids quantification using RP-HPLC during normal menstrual cycle. Afr. J. Biochem. Res. 2009; 3 (5): 185–9.
Tang W., Li X., Wu X., Wang Y., Kang X. Salivary amino acids determination and their changes in vision stress experiments. Open J. Soc. Sci. 2013; 1 (6): 23–5. DOI: 10.4236/jss.2013.16005.
Masoudi Rad H., Rabiei M., Sobhani A., Sadegh Khanjani M., Rahbar Taramsar M., Kazemnezhad Leili E. Free amino acids in stimulated and unstimulated whole saliva: advantages or disadvantages. J. Oral. Rehabil. 2014; 41 (10): 759–767. DOI: 10.1111/joor.12197.
Nithya V., Alagendran S., Archunan G., Anusha Bhaskar B.X., Miller Samson S., Anusha R. et al. Evaluation of amino acids profiles in human saliva using reverse phase high performance liquid chromato graphy. Int. J. Biol. Technol. 2010; 1 (1): 84–9.
Zhao L., Ni Y., Su M., Li H., Dong F., Chen W., Wei R., Zhang L., Guiraud S.P., Martin F.P., Rajani C., Xie G., Jia W. High throughput and quantitative measure ment of microbial metabolome by gas chromatography/mass spectrometry using automated alkyl chloroformate derivatization. Anal. Chem. 2017; 89 (10): 5565–77. DOI: 10.1021/acs.analchem.7b00660.
González Paredes R.M., García Pinto C., Pérez Pavón J.L., Moreno Cordero B. Derivatization coupled to headspace programmed-temperature vaporizer gas chromatography with mass spectrometry for the determination of amino acids: application to urine samples. J. Sep. Sci. 2016; 39 (17): 3375–83. DOI: 10.1002/jssc.201600186.
Coufal P., Zuska J., van de Goor T., Smith V., Gaš B. Separation of twenty under ivatized essential amino acids by capillary zone electrophoresis with contactless conductivity detection. Electrophoresis. 2003; 24 (4): 671–7. DOI: 10.1002/elps.200390079.
Deng Y.H., Wang H., Zhang H.S. Determination of amino acid neurotransmitters in human cerebrospinal fluid and saliva by capillary electrophoresis with laser-in duced fluorescence detection. J. Sep. Sci. 2008; 31 (16–17): 3088–97. DOI: 10.1002/jssc.200800339.
Pobozy E., Czarkowska W., Trojanowicz M. Determination of amino acids in saliva using capillary electrophoresis with fluorimetric detection. J. Biochem. Biophys .Methods. 2007; 69 (3): XIII-XXIII.
Tanaka S., Sakagami H., Sugimoto M. Age- and Periodontal Disease Independent Correlation of Salivary Amino Acids. In Vivo. 2025; 39 (3): 1237-50. DOI: 10.21873/invivo.13928.
Kartsova L.A., Makeyeva D.V., Bessonova Ye.A. Current state of the capillary electrophoresis method. Journal of Analytical Chemistry. 2020; 75 (12): 1059-1079. DOI: 10.31857/S0044450220120087. (in Russian)
Campanella B., Lomonaco T., Benedetti E., Onor M., Nieri R., Bramanti E. Validation and application of a derivatization-free RP-HPLC-DAD method for the determination of low molecular weight salivary metabolites. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020; 17(17): 6158. DOI: 10.3390/ijerph17176158.
Takeda I., Stretch C., Barnaby P., Bhatnager K., Rankin K., Fu H., Weljie A., Jha N., Slupsky C. Understanding the human salivary metabolome. NMR Biomed. 2009; 22(6): 577–84. DOI: 10.1002/nbm.1369.
Tanaka S., Machino M., Akita S., Yokote Y., Sakagami H. Changes in salivary amino acid composition during aging. In Vivo. 2010; 24 (6): 853–6.
Inoue H., Ono K., Masuda W., Morimoto Y., Tanaka T., Yokota M., Inenaga K. Gender difference in unstimulated whole saliva flow rate and salivary gland sizes. Arch Oral Biol. 2006; 51(12): 1055-60. DOI: 10.1016/j.archoralbio.2006.06.010.
Bel’skaya L.V., Sarf E.A., Loginova A.I. Diagnostic Value of Salivary Amino Acid Levels in Cancer. Metabolites. 2023; 13(8):950. DOI: 10.3390/metabo13080950
Bel’skaya L.V., Sarf E.A., Solomatin D.V. Free Salivary Amino Acid Profile in Breast Cancer: Clinicopathological and Molecular Biological Features. Current Issues in Molecular Biology. 2024; 46 (6): 5614-5631. DOI: 10.3390/cimb46060336