CN103048452B - 一种肿瘤相关抗原ca125的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒及其制备方法和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种肿瘤相关抗原CA125的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒及其制备方法和检测方法，试剂盒包括含有荧光素标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的溶液、包被有荧光素抗体的磁微粒的悬浮液，以及含有碱性磷酸酶标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的溶液。本发明使得能够以更低成本和更高准确度和精密度对肿瘤相关抗原CA125进行定量检测。

Description

一种肿瘤相关抗原CA125的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒及其制备方法和检测方法

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种结合了免疫磁微粒分离技术和化学发光免疫分析技术的肿瘤相关抗原CA125的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒及其制备方法和检测方法。

背景技术

肿瘤相关抗原CA125(Carbohydrate Antigen，CA125)是一种与上皮性卵巢癌相关的高分子量糖蛋白。CA125是卵巢上皮癌和子宫内膜癌的标志物，国内外报导其敏感性和特异性分别在85-95%和75-90%之间。浆液性子宫内膜癌、透明细胞癌、输卵管癌及未分化卵巢癌患者的CA125含量，均可明显升高。CA125血清浓度轻微上升还见于1％健康妇女，3％-6％良性卵巢疾患或非肿瘤患者，包括孕期起始3个月、行经期、子宫内膜异位、子宫纤维变性、急性输卵管炎、肝病、胸腹膜和心包感染等。

卵巢恶性肿瘤占妇科恶性肿瘤的23%，死亡率为妇科恶性肿瘤之首。妇科恶性肿瘤的组织类型繁多，其中上皮癌在85%以上。早期诊断及合理治疗可改善预后及生存期，早期诊断治疗的五年存活率可达60%，而晚期只有10-30%。

目前用于检测肿瘤相关抗原CA125的免疫分析方法主要有酶联免疫分析法、化学发光免疫分析法等。酶联免疫分析法存在灵敏度低，线性范围窄、不易实现全自动化等方法学限制因素。化学发光免疫分析法是在酶联免疫分析法基础上发展起来的一种免疫检测技术，具有灵敏度高、检测线性范围宽、操作简便，自动化程度高等优势。目前化学发光免疫分析技术因其具有上述诸多优点得到了广泛的应用。

然而，在实际的免疫检测中，由于待测样品中所含的杂质成分较多，一定程度上影响了检测灵敏度和准确性，所以从复杂的样品基质中快速分离、纯化出目的待测物，是临床检验工作者面临的难题之一。

磁微粒免疫检测技术是利用高分子材料合成一定粒度大小的磁性固相微粒作载体，以物理吸附、化学偶联等方法包被上具有特异性亲和力的抗体或抗原等各种免疫活性物质，具有分离速度快、效率高、可重复性好、操作简单、不影响被分离细胞或其他生物材料的生物学性状和功能等特点，在外加磁场作用下可定向运动，使得某些特殊成分得以分离、浓集或纯化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种肿瘤相关抗原CA125的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒，其能够以较低的成本制备得到，且能够实现肿瘤相关抗原CA125准确和高精确地定量测定。

本发明同时还提供一种肿瘤相关抗原CA125的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒的制备方法，该方法工艺稳定，成本低，且所得试剂盒的精密度高。

一种肿瘤相关抗原CA125的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒，其特征在于，该试剂盒包括：

第一试剂：含荧光素标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的溶液；

第二试剂：含碱性磷酸酶（ALP）标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的溶液；

磁分离剂：含包被着荧光素抗体的磁微粒的悬浮液。

优选地，该碱性磷酸酶标记的肿瘤相关抗原CA125抗体由碱性磷酸酶与肿瘤相关抗原CA125抗体通过交联剂4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯（Succinimidyl 4-(N-Maleimidomethyl)Cyclohexane-1-Carbo，SMCC）和2-亚氨基硫烷盐酸盐（2-Iminothiolane HCl，2-IT）连接构成。

进一步地，所述磁微粒试剂中，包被有荧光素抗体的磁微粒由荧光素抗体与磁微粒通过偶联剂相化学偶联。

进一步地，所述第一试剂中的荧光素标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的浓度为0.5~1μg/mL，所述第一试剂的pH为7-9；所述第二试剂中的碱性磷酸酶标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的浓度为0.5~1μg/mL，所述第二试剂的pH为7-9。

本领域技术人员应知晓，本发明的试剂盒还可以进一步包括有其它检测所需的试剂，例如底物溶液。但是诸如底物溶液等其它试剂可以另行购买或配制，因此，虽然试剂盒中可以包括这些试剂，但它们对于本发明试剂盒来说并非必不可少。

本发明采取的又一技术方案是：一种上述的肿瘤相关抗原CA125的化学发光免疫分析试剂盒的制备方法，其包括分别制备所述第一试剂、所述第二试剂以及磁分离剂的步骤，其中：所述第二试剂的制备过程如下：

①将肿瘤相关抗原CA125抗体加入交联剂2-亚氨基硫烷盐酸盐溶液中室温静置后，再加入甘氨酸溶液，再次室温静置，收集活化后的肿瘤相关抗原CA125抗体，于2~8℃下保存备用；

②将碱性磷酸酶溶液加入交联剂4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯溶液，室温静置，收集活化后的碱性磷酸酶，于2~8℃下保存备用；

③将上述步骤①所得活化后的肿瘤相关抗原CA125抗体与步骤②所得活化后的碱性磷酸酶混合，静置反应，使生成碱性磷酸酶标记的肿瘤相关抗原CA125抗体，反应结束后，将反应液用Supperdex 200凝胶纯化柱纯化，选择具有适当pH值的缓冲液调整浓度和pH值即得所述第二试剂；

其中，所述的肿瘤相关抗原CA125抗体、所述碱性磷酸酶的纯度均大于等于95wt%，且所述碱性磷酸酶的比活性超过1000u/mg。

优选地，步骤①中，取肿瘤相关抗原CA125抗体，加入交联剂2-IT溶液溶解，室温静置10min~30min，加入甘氨酸溶液，室温静置2~10min，用G-25凝胶纯化柱除盐，收集活化后的肿瘤相关抗原CA125抗体，于2-8℃保存备用。

优选地，步骤②中，取浓度大于等于5mg/mL的碱性磷酸酶溶液，加入交联剂SMCC溶液，室温静置20~40min，用G-25凝胶柱除盐，收集活化后碱性磷酸酶，于2-8℃保存备用。

优选地，步骤③中，将上述活化的肿瘤相关抗原CA125抗体与活化的碱性磷酸酶按分子摩尔比为1：1~1：2混合，于2-8℃条件下静置12-24h。

其中适当pH值的缓冲液可以为例如含有0.5%牛血清白蛋白、pH8.0的TRI S缓冲液。

进一步地，所述的第一试剂的制备方法如下：配制含有荧光素的pH为9~10的缓冲液，然后按照荧光素与肿瘤相关抗原CA125抗体的分子比为20~200:1的比例，将所述含有荧光素的pH为9~10的缓冲液与肿瘤相关抗原CA125抗体的pH为9~10的缓冲液混合，混匀后，室温静置反应，然后将反应液通过G-25凝胶柱进行分离，除去游离的荧光素，得到含有荧光素标记的抗肿瘤相关抗原CA125抗体的溶液，接着用具有适当pH值的缓冲液调整浓度和pH，即得所述的第一试剂。其中适当pH值的缓冲液可以为例如含有0.5%牛血清白蛋白、pH8.0的TRIS缓冲液。

进一步地，所述磁分离剂的制备方法如下：将含有羧基活性基团的磁微粒与荧光素抗体在偶联剂碳二亚胺的存在下，室温反应2~18小时，反应结束，磁分离，去上清，用具有适当pH值的缓冲液调整pH和浓度，即得所述的磁分离剂。其中所述的磁微粒具有超顺磁性，其直径为0.5~2μm，每克磁微粒上所带的羧基活性基团的含量不低于0.4mmol；所述的荧光素抗体为单克隆抗体或多克隆抗体，纯度大于等于90wt%，稀释效价大于1:100万。

优选地，上述的具有适当pH值的缓冲液为含有0.5%牛血清白蛋白、pH8.0的TRIS缓冲液。

本发明所述的荧光素可以是已知的各种荧光素，常用的有例如异硫氰酸荧光素，四乙基罗丹明，四甲基异硫氰酸罗丹明等。

本发明同时还提供了一种采用上述的试剂盒应用于肿瘤相关抗原CA125定量检测的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）免疫反应：在检测管中加入待测样本原液，依次加入第一试剂和第二试剂，混匀，在25~40℃下进行第一次温育，然后加入磁分离试剂，混匀，在25~40℃下进行第二次温育；

（2）洗涤：使磁微粒在磁场中沉降，去除上清，加入清洗液，去除磁场，震荡使磁微粒充分混悬，然后磁分离，去除上清；

（3）加底物溶液检测发光强度：在检测管中加入碱性磷酸酶催化的化学发光底物，去除磁场，充分混悬后检测发光强度值。

进一步地，步骤（1）中所述第一次温育的时间可以为10~40min，通常为30min；第二次温育的时间可以为5~20min，通常为10min。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.采用本发明的试剂盒可以实现肿瘤相关抗原CA125准确、精密的检测，其三种试剂均可以通过稳定的制备工艺制备得到，生产成本低，且由于制备工艺的稳定性，试剂盒分析批间差异小，检测的分析间精密度提高；

2.本发明的试剂盒中的含有碱性磷酸酶标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的溶液的制备方法，能够有效将肿瘤相关抗原CA125抗体与碱性磷酸酶偶联，偶联效率高，进一步降低试剂盒的成本低和确保试剂盒的检测效果；

3.采取本发明的试剂盒进行检测，准确度好，精密度高，灵敏度高，检测范围宽，样品无需预稀释，操作简单省时，与采用进口试剂盒进行检测的方法相比，本发明的检测方法在成本上具有显著的优势。

附图说明

图1为测试校准品标准曲线；

图2为灵敏度评价拟合曲线；

图3为血清样本检测结果相关性（其中横坐标x为实施例4制备得的试剂盒样本测值，浓度单位为U/mL，纵坐标y为PerkinElmer公司试剂盒样本测值，浓度单位为U/mL）。

具体实施方式

实施例1第一试剂的制备

（1）材料与仪器：以磷酸盐缓冲液保存的肿瘤相关抗原CA125（CA125）单克隆抗体（纯度超过95wt%，浓度为2mg/mL）；异硫氰酸荧光素（FITC），碳酸钠等试剂应达到化学纯；G-25凝胶纯化柱采购自GE公司。

（2）制备步骤：

①用0.1~0.2mol/L pH 9.0~10.0的碳酸盐缓冲液配制0.5mg/mL的FITC溶液；

②按照CA125抗体与FITC分子比为1:20的比例在抗体溶液中加入步骤①所配FITC溶液，混合均匀，室温静置12h小时，反应生成CA125抗体-FITC连接物；

③将经过步骤②的反应液通过G-25凝胶柱进行分离，除去未反应的FITC，得到含有CA125抗体-FITC连接物（即FITC标记的CA125抗体）的溶液；

④将步骤③所得含有CA125抗体-FITC连接物的溶液用含0.5%牛血清白蛋白（BSA）pH 8.0的0.1mol/L的TRIS缓冲液稀释到CA125抗体-FITC连接物浓度为0.5~1μg/mL，即为第一试剂。

实施例2第二试剂的制备

（1）材料与仪器：以磷酸盐缓冲液保存的CA125单克隆抗体（纯度超过95wt%，浓度为2mg/mL）；以磷酸缓冲液保存的碱性磷酸酶（ALP溶液，ALP纯度为约99%，比活性为约1500U/mg，浓度为10mg/mL）；交联剂SMCC,2-IT购自THERMO公司,TRIS等化学试剂应达到化学纯；G-25凝胶纯化柱为GE公司产品。

（2）制备步骤：

①取1mg CA125抗体，加入10mg/mL的偶联剂2-IT溶液2-4μL，室温静置20min，加入0.1mol/L的甘氨酸溶液10μL，室温静置5min，用G-25凝胶柱除盐，收集活化后CA125抗体，2-8℃保存备用；

②取1.5mg的ALP溶液，加入5mg/mL的SMCC溶液10-20μL，室温静置30min，用G-25凝胶柱除盐，收集活化后ALP，2-8℃保存备用；

③将上述活化的癌抗原CA125抗体与活化的ALP混合，2-8℃条件下静置12-24h，用Supperdex200凝胶纯化柱纯化偶联物，获得CA125抗体-ALP连接物浓溶液，2-8℃保存备用；

④将CA125抗体-ALP连接物浓溶液用含0.5%牛血清白蛋白（BSA）pH8.0的0.1mol/L的TRIS缓冲液稀释到0.5-1μg/mL，完成第二试剂的制备。

实施例3磁分离试剂的制备

（1）材料与仪器：

磁微粒的悬浮液：磁微粒含量5wt%，磁微粒含羧基（COOH）活性集团，每克（g）磁微粒（干重）羧基含量不低于0.4毫摩尔（mmol），具有超顺磁性，直径在0.5-2μm之间。

抗FITC抗体：可以是多克隆抗体，也可以是单克隆抗体，纯度为90wt%以上，稀释效价超过1:100万；

2-吗啉乙磺酸（MES）、碳二亚胺（EDC）、TRIS和其他试剂应达到化学纯。

（2）制备步骤：

①取100mg磁微粒的悬浮液，磁分离去上清，用0.05mol/L,pH 4.5~5MES缓冲液10mL重悬；

②加入2~4mg的抗FITC抗体，室温混悬30~60min；

③加入0.5~1mL新鲜配制的10mg/mL的EDC水溶液，室温混悬2~12h；

④磁分离，去上清，用含0.5%牛血清白蛋白（BSA）pH 8.0的0.1mol/L的TRIS缓冲液重悬到1mg/mL，pH 8.0，即为磁分离试剂。

实施例4肿瘤相关抗原CA125的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒

该试剂盒包括：

按照实施例1方法制备的第一试剂（浓度为0.75μg/mL），50mL；

按照实施例2方法制备的第二试剂（浓度为0.75μg/mL），50mL；

按照实施例3方法制备的磁分离试剂50mL。

实施例5肿瘤相关抗原CA125的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒

该试剂盒包括：

按照实施例1方法制备的第一试剂（浓度为0.5μg/mL），50mL；

按照实施例2方法制备的第二试剂（浓度为0.5μg/mL），50mL；

按照实施例3方法制备的磁分离试剂50mL。

实施例6肿瘤相关抗原CA125的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒

该试剂盒包括：

按照实施例1方法制备的第一试剂（浓度为1μg/mL），50mL；

按照实施例2方法制备的第二试剂（浓度为1μg/mL），50mL；

按照实施例3方法制备的磁分离试剂50mL。

实施例7采取实施例4的试剂盒进行肿瘤相关抗原CA125的定量检测

（1）检测步骤：

①免疫反应：在检测管中加入50μL待测样本（血清或血浆）原液，然后加入50μL第一试剂，50μL第二试剂，混匀，37±1℃条件下温育30min；加入50μL磁分离试剂，混匀，37±1℃条件下温育10min；

②洗涤：使磁微粒在磁场中沉降，去除上清，加入300μL的清洗液，去除磁场，震荡使磁微粒充分混悬，然后磁分离，去除上清；此步骤重复3次；

③加底物溶液检测发光强度：在检测管中加入100μL碱性磷酸酶化学发光底物溶液（北京阿匹斯生物技术有限公司APCL-Ⅰ），震荡使磁微粒充分混悬，在5min内检测发光强度。

（2）绘制校准品标准曲线

校准品标准曲线参见图1。

（3）灵敏度评价

检测“0”浓度样本，重复检测20次，计算相对发光强度（RLU）的平均值（M）和标准差（SD），并计算M+2SD值，根据零浓度校准品和相邻校准品之间的浓度-RLU进行两点回归拟合得出一次方程，将M+2SD值带入上述方程中，求出对应的浓度值，即为最低检测限。本方法的灵敏度不大于2U/mL。其中：A点发光值分别参见表1：

表1

A点发光均值X=700

SD=44

X+2SD=788

B点发光值分别参见表2。

B点发光均值X=26659

表2

CA125-STD-B(RLU)
	26132
27186

A,B点连点拟合曲线参见图2。灵敏度=0.044U/mL。

（4）精密度评价

①分析内精密度

将实施例4的试剂盒一批，分别测定低、中、高三种不同浓度的血清，10孔平行测定，结果参见表3，得出批内变异系数为4.55%～6.50%。

表3分析内精密度测试

测定血清浓度（U/mL）	测定次数	分析内CV(%)
			10.58	10	6.50
78.65	10	4.69
			126.36	10	4.55

②分析间精密度

将实施例4的试剂盒取三批，每批试剂盒均测定低、中、高三种不同浓度的血清，10孔平行测定。每份血清得到30个浓度测值，参见表4，统计分析间变异系数，为4.65%～7.28%。

表4分析间精密度测试

测定血清浓度（U/mL）	测定次数	分析间CV(%)
			10.58	30	7.18
78.65	30	4.65
			126.36	30	5.89

（5）准确度评价

在2例混合血清样本中添加不同量CA125标准品，形成3个浓度水平的血清添加样本，添加物体积小于总体积的10%。检测样本浓度，按下述公式计算回收率。本方法血清基质回收率在90-110%之间。数据参见表5。

$R=\frac{C\×(V_0+V)-C_0\×V_0}{V\×C_S}\×100\%$

R：回收率；

V：加入标准溶液的体积；

V₀：人源样品的体积；

C：人源样品加入标准溶液后的检测浓度；

C₀：人源样品的检测浓度；

Cs：标准溶液的浓度。

表5准确度评价—添加回收实验数据

（6）试剂盒特异性评价

对试剂盒特异性检验是选取与肿瘤相关抗原CA125有类似结构的甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）配制成大于生理浓度的样本，以本方法进行测定。结果见表6，本法与AFP、CEA均无交叉反应。

表6特异性实验

（7）相关性评价

用试剂盒和PerkinElmer公司的化学发光试剂盒对100份人血清样品同时进行检测。其检测结果参见附图3，以本发明方法的测的血清CA125浓度为横坐标，以PerkinElmer公司试剂盒测定的结果为纵坐标作回归分析，相关方程为：y=-0.5648+1.0078x，相关系数为：0.9851。经统计学处理结果表明，本方法同国外试剂盒临床样本测值相关性良好。

（8）热稳定性评价

对试剂盒分别进行4℃12个月和37℃7天的稳定性实验，结果表明试剂盒标准品发光强度的变化、批内和批间精密度、准确性等指标均在正常范围之内，试剂盒有效期可达12个月。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种肿瘤相关抗原CA125的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒，所述试剂盒包括：

第一试剂：含荧光素标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的溶液；

第二试剂：含碱性磷酸酶标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的溶液；

磁分离剂：含包被着荧光素抗体的磁微粒的悬浮液；

其特征在于：

所述碱性磷酸酶标记的肿瘤相关抗原CA125抗体由碱性磷酸酶与肿瘤相关抗原CA125抗体通过交联剂4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯和2-亚氨基硫烷盐酸盐连接构成；所述第一试剂中的荧光素标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的浓度为0.5~1μg/mL，所述第一试剂的pH为7-9；所述第二试剂中的碱性磷酸酶标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的浓度为0.5~1μg/mL，所述第二试剂的pH为7-9；

所述磁分离剂的制备方法如下：使含有羧基活性基团的磁微粒与荧光素抗体在偶联剂碳二亚胺的存在下，室温反应2~18小时，反应结束，磁分离，去上清，用具有适当pH值的缓冲液调整pH和浓度，即得所述的磁分离剂；其中所述的磁微粒具有超顺磁性，其直径为0.5~2μm，每克磁微粒上所带的羧基活性基团的含量大于等于0.4mmol；所述的荧光素抗体为单克隆抗体或多克隆抗体，纯度大于等于90wt%，稀释效价大于1:100万。

2.一种如权利要求1所述的肿瘤相关抗原CA125的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒的制备方法，其包括分别制备所述含有荧光素标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的溶液、所述含有碱性磷酸酶标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的溶液以及所述包被有荧光素抗体的磁微粒的悬浮液的步骤，其特征在于：所述含有碱性磷酸酶标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的溶液的制备过程如下：

① 将肿瘤相关抗原CA125抗体加入交联剂2-亚氨基硫烷盐酸盐溶液中室温静置后，再加入甘氨酸溶液，再次室温静置，收集活化后的肿瘤相关抗原CA125抗体，于2~8℃下保存备用；

② 将碱性磷酸酶溶液加入交联剂4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯溶液，室温静置，收集活化后的碱性磷酸酶，于2~8℃下保存备用；

③将上述步骤①所得活化后的肿瘤相关抗原CA125抗体与步骤②所得活化后的碱性磷酸酶混合，静置反应，使生成碱性磷酸酶标记的肿瘤相关抗原CA125抗体，反应结束后，将反应液用Supperdex200凝胶纯化柱纯化，选择具有适当pH值的缓冲液调整浓度和pH值即得所述第二试剂；

其中，所述的肿瘤相关抗原CA125抗体、所述碱性磷酸酶的纯度均大于等于95wt%，且所述碱性磷酸酶的比活性超过1000u/mg。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤①中，取肿瘤相关抗原CA125抗体，加入偶联剂2-IT溶液溶解，室温静置10min~30min，加入甘氨酸溶液，室温静置2~10min，用G-25凝胶纯化柱除盐，收集活化后的肿瘤相关抗原CA125抗体，于2-8℃保存备用。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：步骤②中，取浓度大于等于5mg/mL的碱性磷酸酶溶液，加入4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯溶液，室温静置20~40min，用G-25凝胶柱除盐，收集活化后碱性磷酸酶，于2-8℃保存备用。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述第一试剂的制备方法如下：配制含有荧光素的pH为9~10的缓冲液，然后按照荧光素与肿瘤相关抗原CA125抗体的分子比为20~200:1的比例，将所述含有荧光素的pH为9~10的缓冲液与肿瘤相关抗原CA125抗体的pH为9~10的缓冲液混合，混匀后，室温静置反应，然后将反应液通过G-25凝胶柱进行分离，除去游离的荧光素，得到含有荧光素标记的肿瘤相关抗原CA125抗体的溶液，接着用具有适当pH值的缓冲液调整浓度和pH，即得第一试剂。

6.根据权利要求2或5所述的制备方法，其特征在于：所述的具有适当pH值的缓冲液为含有0.5%牛血清白蛋白、pH8.0的TRIS缓冲液。