CN105424947B - 原花青素的应用及含原花青素的凝血酶时间测定试剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及原花青素的应用及含原花青素的凝血酶时间测定试剂,原花青素对凝血酶时间测定试剂起稳定作用,用量为0.5‑2%。凝血酶时间测定试剂组分包括凝血酶5‑100U/mL和稳定剂原花青素0.5‑2%,稳定剂还可以含有甘氨酸2‑3%、氯化钙8‑110mM、聚乙二醇0.05‑0.5%、甘露醇2‑3%、麦芽糖1‑2%、山梨酸钾0.5‑1%,其中的百分比均为质量体积百分比。本发明组成的试剂,可用于凝血酶时间的测定。结果表明,在含有凝血酶的试剂中,添加原花青素,不会抑制凝血酶的酰胺反应和蛋白反应,同时能改善试剂的稳定性。凝血酶在液相环境中稳定性的改善,与原花青素对抗活性氧较强的消除能力、对影响凝血酶稳定性的二价金属离子的螯合效应以及抗菌性能有关。
Description
技术领域
本发明涉及原花青素在凝血酶试剂中的应用,以及一种含有原花青素稳定剂的凝血酶时间测定试剂及其制备方法。
背景技术
用于测定凝血酶时间(TT)的试剂,其中的活性组份为凝血酶。凝血酶是一种丝氨酸蛋白酶,也是血液凝血级联反应中的主要效应蛋白酶(Crawley JT,The central role of thrombin inhemostasis.J Thrombosis Haemostasis 2007,5(suppl 1):95–101;McMichael M.,New models ofhemostasis.Topics in Companion Animal Medicine,2012,27:40–45)。作为活性凝血因子II,它的活性受很多因素的影响,特别是在液相或乳浊相中。为了维系凝血酶的活性,可添加低浓度的盐类和醇类(US Patent 4696812);BSA和EDTA(US Patent 4409334);氨基酸类和有机酸及多糖类(特願平11/272092トロンビンの安定化手段および組成物;US Patent 20060246052A1)。含有上述稳定剂的液相凝血酶制剂,经冷冻干燥制成粉剂后,凝血酶的活性得到较好的保护。另一方面,根据实验研究,上述添加剂对液态或乳浊相中的凝血酶的稳定效果并不尽理想,特别是在试剂存放较长时间的条件下。这是由于液态状态下,凝血酶的结构相对粉末态比较脆弱,酸、碱、温度、离子强度以及其它某些化合物(包括重价金属离子)的少量存在,都会引起凝血酶空间结构的改变,局部结构的微小变化也会引起凝血酶活性的丧失。
作为多酚类,黄酮可用于抗菌(Cushnie,T.,Lamb,A.Antimicrobial activity of flavonoids.International Journal of Antimicrobial Agents 2005,26,343-356),以及抑制肿瘤生长(Ferguson,P.J.,Kurowska,E.M.,Freeman,D.J.In vivo inhibition of growth of human tumor lines by flavonoidfractions from cranberry extract,Nutrition and Cancer 2006,56,8694),而更多的研究则倾向于它的抗氧化性能(Van Acker,S.A.B.E.,Structural aspects of antioxidant activity of flavonoids,FreeRadical Biology and Medicine 1996,20,331-342.;De Souza,R.F.,Antioxidant properties ofcomplexes of flavonoids with metal ions,Redox Report 2004,9,97-104.;Teixeira S.,Structure-property studies on the antioxidant activity of flavonoids present in diet.Free RadicalBiology and Medicine 2005,39,1099-1108)。
有研究表明,在含有凝血酶的体系中加入黄酮,凝血酶的活性会受到抑制(Hugo A.Guglielmone,Anticoagulant effect and action mechanism of sulphated flavonoids from Flaveriabidentis,Thrombosis Research,2002,2:183–188;Liu L,Ma H,Yang N,A series of naturalflavonoids as thrombin inhibitors:structure-activity relationships.Thrombosis Researsh,2010,126:365–378)。但是,黄酮包含多个亚类,它具有较好的抗氧化性,也具有很强的金属离子螯合能力,从而可以降低二价金属离子对物相氧化反应的催化作用(Van Acker,Influence of ironchelation on the antioxidant activity of flavonoids.Biochem.Pharmacol.1998,56:935-943)。基于上述思路,我们发现并不是所有的黄酮都能够抑制凝血酶的活性,而属于黄酮类的原花青素,不仅不会影响凝血酶的酰胺反应和蛋白反应,同时还会提升含有凝血酶的液相体系的稳定性能。
原花青素主要分布在植物中,包括银杏、大黄、山楂、耳叶番泻、小连翘、葡萄、日本罗汉柏、北美崖柏、花旗松、白桦树、野生豪4葵、番荔枝、野草莓、海岸松、洋委陵菜、甘薯等,其中,葡萄籽与松树皮提取物中原花青素的含量最高。
原花青素在结构上由不同数量的儿茶素或表儿茶素结合而成,最简单的原花青素是儿茶素或表儿茶素或儿茶素与表儿茶素形成的二聚体、三聚体、四聚体至十聚体。原花青素含有很多酚羟基,溶解度较银杏黄酮高,特别是低聚体的溶解性特别好。原花青素为白色粉末,溶于水、乙醇、甲醇、丙酮,也可溶于乙酸乙脂。它在280nm有强吸收。原花青素有较强的抗氧化活性,对活性氧有很强的消除能力(Kota T,Increase of Antioxidative Potential of Rat Plasma by OralAdministration of Proanthocyanidin-Rich Extract from Grape Seeds(J)Agricultural and FoodChemistry,1999,45(5):1892-1897),摄入原花青素可提高血浆对氧化应激的抵抗力。同时,酚类消除自由基的能力与化学性质和立体结构密切相关(Saint Cricq,Polyphenol profiles of Frecheider apple varieties,Journal of Agricultural and Food Chemistry,1999,47(12):4847-4853)。
本发明在实验研究的基础上,发现在含有凝血酶的试剂中,添加原花青素,可以制备出较好稳定性的凝血酶时间测定液态试剂。
发明内容
本发明以原花青素为主要研究对象,分析了原花青素对凝血酶蛋白反应的影响,提出在含有凝血酶的试剂中,添加原花青素,可以提升凝血酶试剂的稳定性。所得到的含有凝血酶的试剂,可用于测试凝血酶时间。
具体地,本发明采用原花青素用于稳定液相蛋白质,特别用于稳定含有凝血酶的诊断试剂。
所述的原花青素,用于稳定凝血酶时间测定试剂时,所述原花青素的加入量为质量体积比0.5-2%,最佳加入量为质量体积比1.5%。
所述的原花青素,当用于凝血酶时间测定试剂中时,不会降低凝血酶的酰胺活性和蛋白活性,同时会稳定含有凝血酶的乳浊相。
一种凝血酶时间测定试剂,包含凝血酶5-100U/mL、稳定剂原花青素0.5-2%。
所述的凝血酶时间测定试剂,组分中还可以含有其它稳定剂,包括甘氨酸、氯化钙、聚乙二醇、甘露醇、麦芽糖、山梨酸钾中的一种或几种。所述其它稳定剂的加入量为甘氨酸2-3%、氯化钙8-110mM、聚乙二醇0.05-0.5%、甘露醇2-3%、麦芽糖1-2%、山梨酸钾0.5-1%,其中的百分比均为质量体积百分比。
所述的含有凝血酶的测定试剂,所述其它稳定剂的加入量优选为:甘氨酸1.5%、氯化钙9mM、聚乙二醇0.1%、甘露醇2.3%、麦芽糖1.6%、山梨酸钾1%,其中的百分比均为质量体积百分比。
一种凝血酶时间测定试剂,以20-50mM Tris缓冲液为溶剂,包含凝血酶5-100U/mL、原花青素0.5-2%、甘氨酸2-3%、氯化钙8-110mM、聚乙二醇0.05-0.5%、甘露醇2-3%、麦芽糖1-2%、山梨酸钾0.5-1%,其中的百分比均为质量体积百分比。
优选地,一种凝血酶时间测定试剂,以50mM Tris缓冲液为溶剂,包含凝血酶30U/mL、原花青素1.5%、甘氨酸1.5%、氯化钙9mM、聚乙二醇0.1%、甘露醇2.3%、麦芽糖1.6%、山梨酸钾1%,其中的百分比均为质量体积百分比。
所述的含有凝血酶的测定试剂,试剂的pH为7.1-7.4,最好为7.35。
上述含有原花青素的凝血酶时间测定试剂的制备方法,过程如下:先配制20-50mM Tris缓冲液,其中含100mM的氯化钠,调节pH值为7.1-7.4,向该缓冲液中添加甘氨酸2-3%、氯化钙8-110mM、聚乙二醇0.05-0.5%、甘露醇2-3%、麦芽糖1-2%,原花青素0.5-2%,将该混合液充分搅拌均匀后,添加凝血酶5-100U/mL,混匀即得液相凝血酶时间测定试剂。
上述含有原花青素的凝血酶时间测定试剂,可用于凝血酶时间检测。
与现有的凝血酶时间测定试剂相比,本发明试剂有如下优势:采用原花青素作为抗氧化剂和防菌剂,降低了二价金属离子对氧化反应的催化作用;同时,原花青素中的邻苯二酚结构能够与过氧自由基发生反应,从而终止蛋白质过氧化链反应,从而进一步提升了试剂的稳定性能,以此制备出稳定性较好的液态凝血酶时间测定试剂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
原花青素对凝血酶凝血反应的影响
配制50mM的Tris,其中,氯化钙10mM,纤维蛋白原的浓度为2.5mg/ml。在96孔酶标仪的微孔中,加入含有氯化钙及纤维蛋白原的上述Tris溶液。同时,在相应的微孔中,加入200μL不含原花青素的凝血酶(控制样品)以及200μL含原花青素的凝血酶。在含原花青素的凝血酶中,原花青素的浓度分别为0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%和2%(质量体积百分比)。测定595nm处的吸光度值。测定间隔为10s,时间为15min,测定温度为37℃。以此确定不同条件下各吸收光曲线上的最大凝血反应速率Vmax(△m,OD/min),结果为:当原花青素加入量为0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%和2%时,纤维蛋白聚合反应最大速度Vmax分别为100%、100%、98%、100%、99%和100%,与不含原花青素的凝血酶(控制样品)的最大速度相同或近于相同。
结果表明,在上述浓度条件下,含有原花青素的凝血酶引发的纤维蛋白聚合反应,与控制样品基本没有差别,即原花青素的上述加入量,对凝血酶的凝血功能没有影响。
实施例2
凝血酶抑制参数分析
配制50mM的Tris,在其中加入凝血酶干粉,制备凝血酶浓度为50U/mL的凝血酶溶液,以此作为控制样品;在上述凝血酶溶液中,加入1.5%的原花青素(质量体积比),制成凝血酶与原花青素混合体系。经10min后,分别取200μL上述两组配制组分,加入96孔板酶标仪反应孔中。反应孔中含30μL的发光基物D-Phe-Pip-Arg-pNA,发光基物的浓度分别为1mM、1.5mM、2mM、3mM和5mM。每隔10s,测定时间为10min。反应速度以单位时间内pNA的增量来表示,单位△μmol/min,其中,pNA的消光系数ε为8270/M/cm。绘制控制样品与含有1.5%原花青素凝血酶样品的Lineweaver-Burk曲线:
1/V=Km/Vmax X 1/[S]+1/Vmax
结果表明,控制样品的Km和Vmax分别为130X10-3mM和25.6X10-3mM/min,而添加1.5%的原花青素后,混合体系的Km和Vmax分别为138X10-3mM和24.9X10-3mM/min。这表明,在凝血酶中添加指定浓度的原花青素,对发光基物D-Phe-Pip-Arg-pNA的动力学参数基本上没有影响。
实施例3
为了验证实施例2的结论,研究原花青素对凝血酶时间(TT)结果的影响。
配制50mM的Tris,pH值为7.35,在Tris中加入凝血酶干粉,制成凝血酶浓度30U/ml的溶液。在该凝血酶溶液中,分别加入质量体积比0.1%、0.5%、1%、1.5%和2%的原花青素,制成原花青素浓度不同的凝血酶时间测试试剂。
将原花青素加入量不同的凝血酶时间测定试剂,用CA1500全自动血凝仪对正常血浆和异常质控血浆的凝血酶时间进行测定。结果见表1。
表1不同浓度的原花青素对凝血酶时间的影响单位:秒
异常质控血浆 | 正常质控血浆 | |
0% | 29.3±0.7 | 17.2±0.7 |
0.1% | 33.2±0.6 | 17.2±0.2 |
0.5% | 30.5±0.5 | 17.3±0.7 |
1% | 29.8±1.2 | 16.9±1.3 |
1.5% | 30.3±0.6 | 17.1±0.6 |
2% | 32.2±0.2 | 17.6±0.4 |
从表1可以看出,在上述浓度条件下,原花青素的加入量对凝血酶时间没有影响。所有检测值均位于标准的偏离区间之内。与不加原花青素的凝血酶试剂相比,在相同的测试条件下,测试值没有显著差异。
实施例4
原花青素对凝血酶试剂稳定性的影响
配制50mM的Tris,pH值为7.35,在Tris中加入凝血酶干粉,制成凝血酶浓度30U/ml的溶液。在该溶液中加入甘氨酸1.5%、氯化钙9mM、聚乙二醇0.1%、甘露醇2.3%、麦芽糖1.6%、山梨酸钾1%、1.5%原花青素,其中的百分比均为质量体积百分比。作为对比,另一组试剂中不添加原花青素,其余组成完全相同。
将配制的凝血酶时间测定试剂,用CA1500全自动血凝仪对正常人新鲜血浆的凝血酶时间(TT)进行测定。具体地,将制备的凝血酶时间测定试剂,在2-8℃条件下保存,每月定时取样一次,连取12个月,检测试剂的凝血酶时间,同时与不添加原花青素的凝血酶试剂进行对比。结果见表2。
表2原花青素对凝血酶时间测定试剂的稳定效果 单位:秒
上述结果表明,增添原花青素后的凝血酶时间测定试剂的稳定性明显增强。
由于在含有凝血酶的试剂中添加原花青素不会抑制凝血酶的蛋白活性,因此,我们认为试剂稳定性的提升,受益于原花青素对抗活性氧较强的消除能力、对影响凝血酶稳定性的二价金属离子的螯合效应以及多酚类的抗菌性能。
Claims (6)
1.一种含原花青素的凝血酶时间测定试剂,其特征在于,包含凝血酶5-100U/mL、稳定剂原花青素0.5-2%,还含有其它稳定剂,所述的其它稳定剂包括甘氨酸、氯化钙、聚乙二醇、甘露醇、麦芽糖、山梨酸钾中的一种或几种,所述其它稳定剂的加入量为:甘氨酸2-3%、氯化钙8-110mM、聚乙二醇0.05-0.5%、甘露醇2-3%、麦芽糖1-2%、山梨酸钾0.5-1%,其中的百分比均为质量体积百分比。
2.根据权利要求1所述的含原花青素的凝血酶时间测定试剂,其特征在于,所述其它稳定剂的加入量为:甘氨酸1.5%、氯化钙9mM、聚乙二醇0.1%、甘露醇2.3%、麦芽糖1.6%、山梨酸钾1%,其中的百分比均为质量体积百分比。
3.根据权利要求1所述的含原花青素的凝血酶时间测定试剂,其特征在于,以20-50mM Tris缓冲液为溶剂,包含凝血酶5-100U/mL、原花青素0.5-2%、甘氨酸2-3%、氯化钙8-110mM、聚乙二醇0.05-0.5%、甘露醇2-3%、麦芽糖1-2%、山梨酸钾0.5-1%,其中的百分比均为质量体积百分比。
4.根据权利要求2所述的含原花青素的凝血酶时间测定试剂,其特征在于,以50mM Tris缓冲液为溶剂,包含凝血酶30U/mL、原花青素1.5%、甘氨酸1.5%、氯化钙9mM、聚乙二醇0.1%、甘露醇2.3%、麦芽糖1.6%、山梨酸钾1%,其中的百分比均为质量体积百分比。
5.根据权利要求1至4任一所述的含原花青素的凝血酶时间测定试剂,其特征在于,试剂的pH为7.1-7.4。
6.一种含原花青素的凝血酶时间测定试剂的制备方法,其特征在于,过程如下:先配制20-50mM Tris缓冲液,其中含100mM的氯化钠,调节pH值为7.1-7.4,向该缓冲液中添加甘氨酸2-3%、氯化钙8-110mM、聚乙二醇0.05-0.5%、甘露醇2-3%、麦芽糖1-2%、山梨酸钾0.5-1%、原花青素0.5-2%,将该混合液充分搅拌均匀后,添加凝血酶5-100U/mL,混匀即得液相凝血酶时间测定试剂。
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原花青素的抗氧化作用;剧红梅 等;《中国组织工程研究与临床康复》;20070422;第11卷(第16期);摘要,3155页左栏第1段至3156页左栏第1段,3156页右栏第2段,3157页左栏第2段 * |
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