CN1749408A - 5ˊ－核苷酸酶活性测定方法及5ˊ－核苷酸酶诊断试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测定5′－核苷酸酶活性的方法，同时本发明还涉及5′－核苷酸酶诊断试剂盒，属于医学检验测定技术领域。该试剂盒包括缓冲液、腺苷单磷酸、丙酮酸、磷酸烯醇式丙酮酸、还原型辅酶、丙酮酸氧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、苹果酸脱氢酶、稳定剂，通过将样品与试剂按一定的体积比混合，使之发生酶偶联反应，再将最终反应物置于生化分析仪下，检测主波长吸光度变化的情况(速度)，从而测算出5′－核苷酸酶的活性大小。采用本发明完全可以通过生化分析仪器得出所需的测定结果，并且灵敏度高、精确度好，不受内外源物质的污染，便于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种测定5′-核苷酸酶活性的方法，同时本发明还涉及用于实现该方法的5′-核苷酸酶诊断试剂盒，属于医学检验测定技术领域。。
背景技术
医学研究表明，5′-核苷酸酶(5NT)增高主要见于阻塞性黄胆，也可见于肝癌和肝炎。在胆汁淤积并发胆管炎、原发性和继发性胆汁性肝硬化和慢性肝炎时，5NT升高率高于碱性磷酸酶；肝肿瘤和肝肉芽肿时5NT升高的敏感性高于碱性磷酸酶。因为5′-核苷酸酶活性无生理性升高，对于诊断婴幼儿肝病和妊娠性肝功胆汁淤积较碱性磷酸酶不但敏感，而且有特异性。因此测定5′-核苷酸酶的活性对于疾病的诊断具有重要意义。
5′-核苷酸酶的活性测定方法很多，主要有同位素底物法、化学强酸测磷法(1925年)。据申请人了解，目前国际上普遍采用同位素底物测试法，方法为：5′-核苷酸酶作用于H3-dUMP，终止反应后，通过离子交换层析柱分析结果，求得5′-核苷酸酶活性。或者利用5′-核苷酸酶作用于单磷酸腺苷后产生无机磷，再用化学强酸法分析无机磷含量得以计算出5′-核苷酸酶的活性。
同位素底物法方法复杂还有同位素污染，而且需要同位素测定仪，因此难以切实推广应用。无机磷测定法是1925年发明的方法，准确度不好，强酸污染环境等等，也不适合推广应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种可以克服以上现有技术缺点的5′-核苷酸酶活性的测定方法，同时给出用以实现该方法的5′-核苷酸酶诊断试剂盒。采用该试剂盒中的试剂不仅可以在紫外/可见光分析仪或者半、全自动生化分析仪上进行5′-核苷酸酶活性测定，而且测定速度快、准确度高，因而可以得到切实的推广应用。
本发明测定5′-核苷酸酶活性的步骤如下：
1)、将样品与主要由腺苷单磷酸、丙酮酸、磷酸烯醇式丙酮酸、还原型辅酶、丙酮酸氧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、苹果酸脱氢酶组成的试剂混合，使之发生如下方法原理的反应：
腺苷单磷酸+水
5核苷酸酶 腺苷+磷酸根
磷酸根+丙酮酸+氧+水
丙酮酸氧化酶 乙酰磷酸+
二氧化碳+过氧化氢
二氧化碳+磷酸烯醇式丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
草酰乙酸+磷酸根
草酰乙酸+还原型辅酶
苹果酸脱氢酶 苹果酸+氧化型辅酶
2)、检测最终反应物在主波长340nm吸光度下降的速度，测算出5′-核苷酸酶的活性大小。
通常步骤2)将最终反应物置于紫外/可见光分析仪或者半、全自动生化分析仪器下，检测主波长340nm吸光度下降的速度，测算出5′-核苷酸酶的活性大小。
以上样品与试剂的混合比例按体积为1/10到1/250，以上过程的测定温度控制在常规的20℃到50℃范围，反应时间控制在常规的2-30分钟。
本发明应用5′-核苷酸酶偶联丙酮酸氧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、苹果酸脱氢酶反应连续监测法。5′-核苷酸酶酶解腺苷单磷酸产生单磷酸盐，然后丙酮酸氧化酶及磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶再作用最后产生草酰乙酸，再通过偶联苹果酸脱氢酶的作用，氧化NAD(P)H成为NAD(P)+，从而得以测定NAD(P)H在340nm处吸光度下降的速度，通过测量340nm处吸光度下降的速度，可以测算5′-核苷酸酶的活性大小。虽然单磷酸盐在系统中被重复使用，但是最终的反应速率还是取决于最初的5′-核苷酸酶活性的大小所产生的初始单磷酸盐浓度决定。
用于实现本发明方法的5′-核苷酸酶诊断试剂盒可以是单剂，包括：
缓冲液 40--200mmol/l
腺苷单磷酸 1--10mmol/l
丙酮酸 1--10mmol/l
磷酸烯醇式丙酮酸 1--20mmol/l
还原型辅酶 0.2--0.3mmol/l
丙酮酸氧化酶 2000--20000U/l
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 2000--20000U/l
苹果酸脱氢酶 2000--20000U/l
稳定剂 10--80％(总体积)
也可以将以上单剂配成如下双剂，更有利于消除内、外源单磷酸盐的污染：
试剂I
缓冲液 40--200mmol/l
丙酮酸 1--10mmol/l
磷酸烯醇式丙酮酸 1--20mmol/l
还原型辅酶 0.2--0.3mmol/l
丙酮酸氧化酶 2000--20000U/l
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 2000--20000U/l
苹果酸脱氢酶 2000--20000U/l
稳定剂 10--80％(总体积)
试剂II
缓冲液 40--200mmol/l
腺苷单磷酸 1--10mmol/l
稳定剂 10--50mmol/l
还可以将试剂配成如下三试剂，不但更有利于消除内、外源单磷酸盐的污染，还更有利于试剂的稳定：
试剂I
缓冲液 40--200mmol/l
丙酮酸 l--l0mmol/l
磷酸烯醇式丙酮酸 l--20mmol/l
还原型辅酶 0.2--0.3mmol/l
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试剂II
缓冲液 40--200mmol/l
丙酮酸氧化酶 2000--20000U/l
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 2000--20000U/l
苹果酸脱氢酶 2000--20000U/l
稳定剂 10--80％(总体积)
试剂III
缓冲液 40--200mmol/l
腺苷单磷酸 1--10mmol/l
稳定剂 10--50mmol/l
三剂的配方不仅限于上述配方，其中的试剂I的成分，丙酮酸、磷酸烯醇式丙酮酸、还原型辅酶等可以放在试剂II中，试剂II其中的成分，丙酮酸氧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、苹果酸脱氢酶等也可以放在试剂I中，如此可以形成多种配方，不一一详述。
缓冲剂可以是三(羧甲基)氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲液、三乙醇胺(Triethanolamine)缓冲液、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(2-Amino-2-methyl-1-propanol)缓冲液或双甘氨肽(Glycylglycine)缓冲液等。
以上还原型辅酶可以是NADPH、NADH或thio-NADH等还原型烟酰胺辅酶或其衍生物。
此外，为了减少各试剂成分之间的交叉影响、保持试剂的稳定性，以便长期储存，以上单剂、双剂的试剂I、试剂II或三剂的试剂I、试剂II、试剂III中通常加入稳定剂10-80％或者10-50mmol/l，稳定剂可以是乙二醇、丙二醇、甘油、聚糖、聚醇、硫酸胺、盐或腺苷二磷酸等中的一种或一种以上。
实验表明，从测定结果的准确性和配制成本的经济性两方面综合考虑，无论是单剂、双剂还是三剂，如下配方成分关系的本发明5′-核苷酸酶诊断试剂盒较为理想：
缓冲液 80--120mmol/l
腺苷单磷酸 1--5mmol/l
丙酮酸 1--10mmol/l
磷酸烯醇式丙酮酸 1--8mmol/l
还原型辅酶 0.2--0.3mmol/l
丙酮酸氧化酶 6000--20000U/l
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 6000--20000U/l
苹果酸脱氢酶 6000--20000U/l
稳定剂 10--50％(总体积)
由于本发明是完全利用酶学方法，酶解反应具有特异性高的特点，不易受到内、外源其他物质的干扰。酶法方法简便、易于操作。酶解反应的特异性促使测试结果精确。酶解反应都是在缓冲液条件下进行，没有污染环境问题。酶法方法不需要特殊、额外的仪器，测试成本低廉。因此可以保证具有较高的测试准确性，更便于推广应用。
此外，本发明的显著特色之一是可以消除内、外源单磷酸盐的污染，消除内、外源单磷酸盐的作用发生在整个反应时间段的前半部分，在后半段时间受污染的内、外源单磷酸盐已经被消耗殆尽，而在后半段时间测试5′-核苷酸酶活性所需要的单磷酸盐都是产生于5′-核苷酸酶的活性。
具体实施方式
下面结合实施例子对本发明作进一步的说明。实施例一(单剂)
本实施例的5′-核苷酸酶诊断试剂盒包括：
缓冲液 80mmol/l
腺苷单磷酸 1mmol/l
丙酮酸 1mmol/l
磷酸烯醇式丙酮酸 1mmol/l
还原型辅酶 0.2mmol/l
丙酮酸氧化酶 6000U/l
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 6000U/l
苹果酸脱氢酶 6000U/l
稳定剂 50％(总体积)
在全自动生化分析仪上设定：温度37℃，反应时间10分钟，测试主波长340nm，测试副波长405nm以上，被测5′-核苷酸酶样品与试剂的体积比例为1/25，反应方向为负反应，延迟时间1分钟，检测时间2分钟，理论K值-4180。
加入样品和试剂后，使之混合，发生以下反应：
腺苷单磷酸+水
5核苷酸酶 腺苷+磷酸根
磷酸根+丙酮酸+氧+水
丙酮酸氧化酶 乙酰磷酸+
二氧化碳+过氧化氢
二氧化碳+磷酸烯醇式丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
草酰乙酸+磷酸根
草酰乙酸+还原型辅酶
苹果酸脱氢酶 苹果酸+氧化型辅酶
将最终反应物置于生化分析仪器下，检测主波长340nm吸光度下降的速度，从而测算出5′-核苷酸酶的活性大小。
本实施例应用5′-核苷酸酶偶联丙酮酸氧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、苹果酸脱氢酶反应连续监测法。5′-核苷酸酶酶解腺苷单磷酸产生单磷酸盐，然后丙酮酸氧化酶及磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶再作用最后产生草酰乙酸，再通过偶联苹果酸脱氢酶的作用，氧化NAD(P)H成为NAD(P)+，从而得以测定NAD(P)H在340nm处吸光度下降的速度，通过测量340nm处吸光度下降的速度，可以测算5′-核苷酸酶的活性大小。虽然单磷酸盐在系统中被重复使用，但是最终的反应速率还是取决于最初的5′-核苷酸酶活性的大小所产生的初始单磷酸盐浓度决定。
实施例二(双剂)
本实施例的5′-核苷酸酶诊断试剂有：
试剂I
缓冲液 100mmol/l
丙酮酸 6mmol/l
磷酸烯醇式丙酮酸 5mmol/l
还原型辅酶 0.25mmol/l
丙酮酸氧化酶 13000U/l
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 13000U/l
苹果酸脱氢酶 13000U/l
稳定剂 50％(总体积)
试剂II
缓冲液 100mmol/l
腺苷单磷酸 3mmol/l
稳定剂 30mmol/l
测定5′-核苷酸酶活性时，温度控制在30℃，反应时间15分钟，测试主波长340nm，测试副波长405nm以上，被测5′-核苷酸酶样品与试剂的体积比例为1/25，反应方向为负反应，延迟时间1分钟，检测时间2分钟，理论K值-4180。
具体测定步骤为：
腺苷单磷酸+水
5核苷酸酶 腺苷+磷酸根
磷酸根+丙酮酸+氧+水
丙酮酸氧化酶 乙酰磷酸+
二氧化碳+过氧化氢
二氧化碳+磷酸烯醇式丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
草酰乙酸+磷酸根
草酰乙酸+还原型辅酶
苹果酸脱氢酶 苹果酸+氧化型辅酶
将最终反应物置于生化分析仪器下，检测主波长340nm吸光度下降的速度，从而测算出5′-核苷酸酶的活性大小。
各反应步骤的反应时间控制在15分钟。
实施例三(三剂)
本实施例的5′-核苷酸酶诊断试剂为三剂，有：
试剂I
缓冲液 120mmol/l
丙酮酸 10mmol/l
磷酸烯醇式丙酮酸 8mmol/l
还原型辅酶 0.3mmol/l
稳定剂 50mmol/l
试剂II
缓冲液 120mmol/l
丙酮酸氧化酶 20000U/l
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 20000U/l
苹果酸脱氢酶 20000U/l
稳定剂 50％(总体积)
试剂III
缓冲液 120mmol/l
腺苷单磷酸 5mmol/l
稳定剂 50mmol/l
在全自动生化分析仪上设定：温度25℃，反应时间20分钟，测试主波长340nm，测试副波长405nm以上，被测5′-核苷酸酶样品与试剂的体积比例为1/25，反应方向为负反应，延迟时间1分钟，检测时间2分钟，理论K值-4180。
具体测定步骤为：
腺苷单磷酸+水
5核苷酸酶 腺苷+磷酸根
磷酸根+丙酮酸+氧+水
丙酮酸氧化酶 乙酰磷酸+
二氧化碳+过氧化氢
二氧化碳+磷酸烯醇式丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
草酰乙酸+磷酸根
草酰乙酸+还原型辅酶
苹果酸脱氢酶 苹果酸+氧化型辅酶
将最终反应物置于生化分析仪器下，检测主波长340nm吸光度下降的速度，从而测算出5′-核苷酸酶的活性大小。
各反应步骤的反应时间控制在20分钟。
实施例四
本实施例的5′-核苷酸酶诊断试剂有：
试剂I
缓冲液 100mmol/l
丙酮酸 4mmol/l
磷酸烯醇式丙酮酸 3mmol/l
还原型辅酶 0.25mmol/l
丙酮酸氧化酶 12000U/l
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 10000U/l
苹果酸脱氢酶 8000U/l
稳定剂 50％(总体积)
试剂II
缓冲液 100mmol/l
腺苷单磷酸 2mmol/l
稳定剂 10mmol/l
在生化分析仪上设定：温度37℃，反应时间10分钟，测试主波长340nm，测试副波长405nm以上，被测5′-核苷酸酶样品与试剂的体积比例为1/25，反应方向为负反应，延迟时间1分钟，检测时间2分钟，理论K值-4180。
加入样品和试剂后，使之混合，发生以下反应：
腺苷单磷酸+水
5核苷酸酶 腺苷+磷酸根
磷酸根+丙酮酸+氧+水
丙酮酸氧化酶 乙酰磷酸+
二氧化碳+过氧化氢
二氧化碳+磷酸烯醇式丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
草酰乙酸+磷酸根
草酰乙酸+还原型辅酶
苹果酸脱氢酶 苹果酸+氧化型辅酶
将最终反应物置于生化分析仪器下，检测主波长340nm吸光度下降的速度，从而测算出5′-核苷酸酶的活性大小。
总之，实验证明，采用本发明的测定方法完全可以通过紫外/可见光分析仪或者半、全自动生化分析仪器得出所需的测定结果，并且灵敏度高、精确度好，不受内、外源物质的污染。
Claims (9)
1.一种5′-核苷酸酶活性测定方法，步骤如下：
1)、将样品与主要由腺苷单磷酸、丙酮酸、磷酸烯醇式丙酮酸、还原型辅酶、丙酮酸氧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、苹果酸脱氢酶组成的试剂混合，使之发生如下原理的反应：
腺苷单磷酸+水
5核苷酸酶 腺苷+磷酸根
磷酸根+丙酮酸+氧+水
丙酮酸氧化酶 乙酰磷酸+
二氧化碳+过氧化氢
二氧化碳+磷酸烯醇式丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
草酰乙酸+磷酸根
草酰乙酸+还原型辅酶
苹果酸脱氢酶 苹果酸+氧化型辅酶
2)、检测最终反应物在主波长340nm吸光度下降的速度，测算出5′-核苷酸酶的活性大小。
2.根据权利要求1所述5′-核苷酸酶活性测定方法，其特征在于：所述步骤2)为：将最终反应物置于紫外/可见光分析仪或者半、全自动生化分析仪下，检测主波长340nm吸光度下降的速度，测算出5′-核苷酸酶的活性大小。
3、根据权利要求1所述5′-核苷酸酶活性测定方法，其特征在于：温度控制在20℃到50℃范围，反应时间控制在2-30分钟。
4、根据权利要求1所述5′-核苷酸酶活性测定方法，其特征在于：被测5′-核苷酸酶样品与试剂的比例控制在1/10到1/250。
5.一种5′-核苷酸酶诊断试剂盒，由以下成分组成：
缓冲液 40--200mmol/l
腺苷单磷酸 1--10mmol/l
丙酮酸 1--10mmol/l
磷酸烯醇式丙酮酸 1--20mmol/l
还原型辅酶 0.2--0.3mmol/l
丙酮酸氧化酶 2000--20000U/l
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 2000--20000U/l
苹果酸脱氢酶 2000--20000U/l
稳定剂 10--80％(总体积)
6.根据权利要求5或6所述5′-核苷酸酶诊断试剂盒，其特征在于：所述试剂配成单剂、双剂或三剂。
7.根据权利要求5或6所述5′-核苷酸酶诊断试剂盒，其特征在于：所述稳定剂为乙二醇、丙二醇、甘油、聚糖、聚醇、硫酸铵、盐或腺苷二磷酸中的至少一种。
8.根据权利要求5或6所述5′-核苷酸酶诊断试剂盒，其特征在于：所述缓冲剂为三(羧甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲液、三乙醇胺缓冲液、2-氨基-2-甲基-1-丙醇缓冲液或双甘氨肽缓冲液中的一种。
9、根据权利要求5或6所述5′-核苷酸酶诊断试剂盒，其特征在于：所述还原型辅酶为NADPH、NADH或thio-NADH还原型烟酰胺辅酶或其衍生物中的一种。
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