CN106461683A - 褪黑激素的高灵敏度检测 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及褪黑激素衍生物在测定法中的用途,其中所述衍生物是在褪黑激素的吲哚环的3位的缀合物,并且其中所述缀合物包含至少2个碳原子的接头,条件是所述缀合物不包含多肽或蛋白抗原。所述衍生物优选包含3‑(2‑乙基酰氨基戊二酸)‑5‑甲氧基吲哚(GUS)并偶联至载体诸如葡聚糖。本发明进一步涉及用于使用包含所述褪黑激素衍生物的化合物检测和/或定量样品中的褪黑激素的方法,相应的免疫生物学测定法和用于基于褪黑激素衍生物检测和/或定量褪黑激素的部件试剂盒。

Description

褪黑激素的高灵敏度检测
发明领域
本发明涉及褪黑激素衍生物在测定法中的用途,其中所述衍生物是在褪黑激素的吲哚环的3位的缀合物,并且其中所述缀合物包含至少2个碳原子的接头,条件是所述缀合物不包含多肽或蛋白抗原。所述衍生物优选包含3-(2-乙基酰氨基戊二酸)-5-甲氧基吲哚(GUS)并偶联至载体诸如葡聚糖。本发明进一步涉及用于使用包含所述褪黑激素衍生物的化合物检测和/或定量样品中的褪黑激素的方法,相应的免疫生物学测定法和用于基于褪黑激素衍生物检测和/或定量褪黑激素的部件试剂盒。
发明背景
褪黑激素(N-乙酰基-5-甲氧基色胺)是松果体的激素,并且参与许多生理功能,例如,调节昼夜节律和季节性繁殖。褪黑激素已与几种病症或生理问题(包括抑郁、睡眠障碍、偏头痛发作、免疫系统或人繁殖的调节)相关。具体而言,人昼夜节律(即24小时生物钟)在每日光-暗周期中是高度调节且依赖性的。在昼夜节律的夜间相位期间产生的褪黑激素可用于建立患者的昼夜节律中的疑似问题。
主要使用免疫学或HLPC检测技术对特定样品类型诸如唾液或提取的血浆样品进行人中的褪黑激素的检测(Voultsios等人, 1997, Journal of Biological Rhythms,12: 457 –466; Römsing等人, 2006, Scand. J. Clin. Lab. Invest, 66: 181–190)。褪黑激素的免疫学检测通常依赖于对褪黑激素具有反应性的特异性抗体,其与褪黑激素缀合物或褪黑激素放射性标记物一起孵育以测定从样品捕获的褪黑激素的量。由于褪黑激素太小而不能单独产生抗血清,所以其通常偶联至抗原蛋白诸如BSA。因此,褪黑激素充当半抗原,得到与所述半抗原和相邻蛋白结构结合的抗血清(Grota等人, 1983, Can J BiochemCell Biol, 61: 1096-1101)。
第一免疫测定使用放射性标记物,其随后被替换为酶或荧光探针(Voultsios等人, 1997, Journal of Biological Rhythms 12: 457 –466)。免疫学测定法中最广泛使用的缀合物是修饰的褪黑激素衍生物,诸如褪黑激素-1-丙酸,其在褪黑激素分子的氮处被修饰,并确保该测定法与使用的抗体组合的特异性。通常,褪黑激素的灵敏性(<10pg/ml)免疫学检测依赖于长孵育时间(3小时-16小时)与约4至20℃的低测定温度的组合(Chegini等人, 1995, Clin. Chem, 41: 381–386;或Di等人, 1998, Clin Chem, 44: 304–310)。
因此,对允许在约20℃和更高的温度下和较短孵育时间期间高度灵敏性检测褪黑激素的有效技术存在需求。
本发明的目标和概述
本发明解决了这些需求并提供了用于在约20℃和更高的温度下以及在小于16小时、特别是仅约0.5小时的孵育时间期间高度灵敏性检测褪黑激素的方式和方法。上述目标具体地通过在测定中使用褪黑激素衍生物来实现,其中所述衍生物是在褪黑激素的吲哚环的3位的缀合物,并且其中所述缀合物包含至少2个碳原子的接头,条件是所述缀合物不包含多肽或蛋白抗原。本发明人提供了令人惊讶的解决方案,在褪黑激素在其3位(即在褪黑激素的吲哚环的3位)与至少2个C-原子的长度的接头缀合后,获得褪黑激素衍生物,当用于免疫生物测定或方法中时,所述褪黑激素衍生物允许进行在20℃下和更高持续小于16小时、例如仅30分钟的急剧缩短的孵育时间的褪黑激素检测或定量测定。对于进一步与葡聚糖结合的褪黑激素类似物3-(2-乙基酰氨基戊二酸)-5-甲氧基吲哚(GUS),该原理已经具体地得到证明。
因此,在本发明的一个优选实施方案中,所述褪黑激素衍生物是或包含3-(2-乙基酰氨基戊二酸)-5-甲氧基吲哚(GUS)。
在一个进一步优选实施方案中,所述衍生物偶联至载体。
特别优选的是葡聚糖作为载体,而也可以使用其它载体。
在又另一个优选实施方案中,所述载体可以进一步偶联至颗粒。在又另一个优选实施方案中,偶联至如上定义的褪黑激素衍生物的载体可以结合至表面。在具体实施方案中,所述载体可以是包被在表面上。
在另一个优选实施方案中,标记所述包含褪黑激素衍生物和载体的化合物。
在一个进一步优选实施方案中,所述测定法是免疫生物学褪黑激素测定法,具有灵敏度为<10 pg褪黑激素/ml。在一个特别优选实施方案中,所述测定法是免疫生物学褪黑激素定量测定法,具有灵敏度为<10 pg褪黑激素/ml。
在又另一个优选实施方案中,所述测定法在高于约20℃的温度下进行。在一个特别优选实施方案中,所述测定法在约20℃至25℃的温度下进行。在另一个优选实施方案中,所述测定法进行少于16小时。在一个特别优选实施方案中,所述测定法进行约0.5小时。
在另一个方面,本发明涉及用于检测和/或定量样品中的褪黑激素的方法或免疫生物学测定法,其包括以下步骤:
(a) 将样品与预定量的包含如本文上述褪黑激素衍生物的化合物一起孵育;
(b) 使褪黑激素和/或包含所述褪黑激素衍生物的化合物与褪黑激素结合分子结合,其中所述褪黑激素结合分子固定在表面上;
(c) 测量结合至所述褪黑激素结合分子的包含所述褪黑激素衍生物的化合物的量;和
(d) 基于包含所述褪黑激素衍生物的化合物的测量量的反比例,检测所述样品中的褪黑激素的存在和/或推导所述样品中的褪黑激素的量。
在另一个方面,本发明涉及用于检测和/或定量样品中的褪黑激素的方法或免疫生物学测定法,其包括以下步骤
(a) 提供表面上的固定形式或可固定形式的包含如上文所述的褪黑激素衍生物的化合物;
(b) 将所述表面上的样品与预定量的褪黑激素结合分子孵育,由此允许所述褪黑激素结合分子与褪黑激素和/或固定或可固定的包含所述褪黑激素衍生物的化合物结合;
(c) 测量与固定的包含所述褪黑激素衍生物的化合物结合的所述褪黑激素结合分子的量;和
(d) 基于所述褪黑激素结合分子的测量量的反比例,推导所述样品中的褪黑激素的量。
在所述方法或测定法的一个优选实施方案中,所述结合分子是褪黑激素特异性抗体。
在所述方法或测定法的另一个优选实施方案中,所述方法或测定法在高于约20℃的温度下进行和/或进行小于16小时,具有<10 pg褪黑激素/ml的灵敏度。在一个特别优选实施方案中,所述方法或测定法在约20℃至25℃的温度下进行。在进一步特别优选实施方案中,所述方法或测定法进行约0.5小时。
在一个进一步优选实施方案中,所述方法或测定法在允许磁驱动颗粒的装置中进行。
进一步优选的是,如上所述的所述样品是唾液、血液、血清、血浆、尿液或汗液样品。
在一个最后方面,本发明涉及用于检测和/或定量褪黑激素的部件试剂盒,其包含如上文所述的褪黑激素衍生物和褪黑激素特异性抗体。
附图简述
图1显示褪黑激素的化学结构包括指示相关位置的其吲哚环。
图2描绘褪黑激素衍生物GUS 3-(2-乙基酰氨基戊二酸)-甲氧基吲哚),其为褪黑激素在3位的衍生物。
图3在左侧小图中例举了一种测定形式,所述测定形式具有包含载体的褪黑激素衍生物,所述载体偶联至珠粒(颗粒),所述珠粒(颗粒)在褪黑激素不存在的情况下通过表面上包被/印刷的结合分子(抗体)来检测。样品中褪黑激素的存在将防止复合物的形成并导致信号减少。在右侧小图中,举例说明根据本发明的测定形式的一个进一步示例性实施方案,其中包含载体的褪黑激素衍生物被固定于表面上,而在褪黑激素不存在的情况下,偶联至珠粒(颗粒)的抗体可以结合所述褪黑激素衍生物。样品中褪黑激素的存在将防止复合物的形成并导致信号减少。
图4显示在20℃和30℃(对于GUS缀合物)的测定温度和血浆中的褪黑激素稀释系列下用参考缀合物和GUS缀合物的测定形式的比较的结果。X表示在30℃下的值,整圆表示在20℃下的值。
图5显示测试的缀合物的温度依赖性。以黑色表示的是测量的参考值,以白色表示的是测量的包含GUS的化合物。
实施方案的详述
本发明涉及褪黑激素衍生物在测定法中的用途。
尽管将关于具体实施方案描述本发明,但该描述不应被解释为限制性意义。
在详细描述本发明的示例性实施方案之前,给出对于理解本发明重要的定义。
如本说明书和随附权利要求中所使用,“一个/种(a)”和“一个/种(an)”的单数形式也包括相应的​​复数,除非上下文另有明确说明。
在本发明的上下文中,术语“约”和“近似”表示精确度的区间,本领域技术人员将理解所述区间仍确保讨论中的特征的技术效果。该术语通常指示与所示数值的±20%、优选±15%、更优选±10%、甚至更优选±5%的偏差。
应当理解的是,术语“包含”不是限制性的。为了本发明的目的,术语“由...组成”被认为是术语“包含”的一个优选实施方案。如果组群在下文被定义为包含至少特定数目的实施方案,这意指也涵盖优选仅由这些实施方案组成的组群。
此外,本说明书和权利要求中的术语“第一”、“第二”、“第三”或“(a)”、“(b)”、“(c)”、“(d)”等,用于区分类似要素,而不一定用于描述依次或时间顺序。应当理解,如此使用的术语在适当的情况下是可互换的,并且本文描述的本发明的实施例能够以不同于本文描述或举例说明的顺序操作。
在术语“第一”、“第二”、“第三”或“(a)”、“(b)”、“(c)”、“(d)”、“i”、“ii”等涉及方法或用途或测定法的步骤的情况下,步骤之间没有时间或时间间隔一致性,即所述步骤可以同时实施,或在此类步骤之间可以存在数秒、数分钟、数小时、数天、数周、数月或甚至数年的时间间隔,除非如上文或下文记载的应用中另有说明。
应当理解,本发明不限于本文描述的具体方法、方案、试剂等,因为这些可以变化。也应当理解,本文使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的,并且不意欲限制本发明的范围,其将仅由随附权利要求限定。除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语和本领域普通技术人员通常理解的具有相同含义。
本发明在一个方面涉及褪黑激素衍生物在褪黑激素的检测方法、特别是测定法中的用途,其中所述衍生物是在褪黑激素的吲哚环的3位的缀合物,并且其中所述缀合物包含至少2个碳原子的接头,条件是所述缀合物不包含多肽或蛋白抗原。
如本文所使用的术语“褪黑激素衍生物”是指褪黑激素分子的化学修饰形式,其维持其核心结构并作为免疫半抗原发挥功能。在一个优选实施方案中,根据本发明的褪黑激素衍生物是可检测的,与针对褪黑激素产生的抗体具有高亲和力,例如褪黑激素 - 牛血清白蛋白(BSA)缀合物、褪黑激素 - 甲状腺球蛋白(TG)缀合物或褪黑激素 - 卵白蛋白(OVA)缀合物。
如本文所使用的术语“褪黑激素的吲哚环的3位的缀合物”意味着褪黑激素结构在褪黑激素的核心吲哚环的3位被化学修饰。缀合过程可以,在某些实施方案中,导致褪黑激素的侧链-CH2-CH2-NH-CO-CH3在其末端甲基处的延伸,或者在其它实施方案中,在所述侧链的一个或多个其它非末端基团的替代或修饰。对于缀合,可以使用一种或多种合适的缀合试剂。缀合试剂可以,例如,包括一个或多个缀合部分,例如适合于缀合至第二化合物上的部分的化学部分。在一些情况下,缀合试剂可以是单价醛(例如,甲醛),二价醛(例如,戊二醛),肼(hydrozine),碳二亚胺,异氰酸酯或二异氰酸酯。通常,缀合试剂是含有两个或更多个能够或化学地附接至褪黑激素或其它分子上的特定官能团的反应性末端的分子,所述特定官能团诸如伯胺(-NH2),羧基(-COOH),巯基或羰基(-CHO),或反应性基团,所述反应性基团诸如碳二亚胺(例如,EDC),NHS酯,亚氨酸酯,PFP酯,羟甲基膦,马来酰亚胺,卤代乙酰基(溴-或碘-),吡啶基二硫化物,乙烯基砜,酰肼,二氮丙啶或芳基叠氮化物。
在优选实施方案中,褪黑激素的吲哚环的3位的缀合物包含至少2个碳原子的接头分子。在褪黑激素的侧链-CH2-CH2-NH-CO-CH3在其末端甲基处的延伸的情况下,在所述侧链的延伸中提供所述接头。在所述侧链的一个或多个其它非末端基团的替代或修饰的情况下,在修饰位点提供所述接头。所述接头可以是支链分子或非支链分子。所述接头可以,例如,是不同组成和/或长度的烃分子。所述分子的长度可以在约2个C原子至约50个或更多个C原子之间变化。还设想在所示范围内的其它长度或任何长度值。所述烃分子可以,例如,具有2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45或50个C原子或所示值之间的任何其它数目的C原子的长度。除了C原子之外,接头可以进一步包含其它原子或官能团,例如N、S、O或P原子或相应基团,包括侧链等。
在替代实施方案中,所述接头可以是碳水化合物(即寡糖或多糖分子),或包含碳水化合物(即寡糖或多糖分子),或由碳水化合物(即寡糖或多糖分子)组成。所述碳水化合物分子可以,例如,具有2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45或50个C原子或所示值之间的任何其它数目的C原子的长度。所述碳水化合物可以基于单体糖诸如葡萄糖、吡喃葡萄糖、半乳糖、甘露糖、核糖等,或基于寡糖单元诸如麦芽糖、蔗糖或乳糖等或其衍生物。所述碳水化合物可以进一步包含聚合糖,诸如葡聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖、纤维素、几丁质、果胶或葡聚糖。
在替代实施方案中,所述接头可以是脂质,或包含脂质,或由脂质组成。脂质构成广泛组的天然存在的分子,包括但不限于脂肪类,蜡类,苯乙烯类,脂溶性维生素类(诸如维生素A、D、E和K)、甘油单酯类,甘油二酯类,磷脂类。此类脂质通常由脂质尾基和头基构成。合适脂质的实例包括磷脂类,例如磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、卵磷脂酰-乙醇胺、二油酰磷脂酰乙醇胺。特别优选的是磷脂类MPPC和DPPC。所述脂质类可以具有不同的组成和/或长度。所述分子的长度可以在2个C原子至约100个或更多个C原子之间变化。还设想在所示范围内的其它长度或任何长度值。所述脂质分子可以,例如,具有2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45或50个C原子或所示值之间的任何其它数目的C原子的长度。
在进一步替代实施方案中,所述接头可以是非生物聚合物,或包含非生物聚合物,或由非生物聚合物组成。如本文所使用的术语“非生物聚合物”是指不是来自生物来源(生物聚合物)并且是化学合成的聚合物。这些聚合物还可优选包含最多达约50个原子的数目。用于该目的的合适的聚合物已经在本领域中描述(例如,Ratner, B.D.; Hoffman, A.S.;Schoen, F.J.; Lemons, J.E., Biomaterials Science, 第2版; 编辑; Elsevier:London, 2004 )。合适的非生物聚合物的实例是聚合物诸如聚(乙醇酸)(PGA)或聚(乳酸)(PLA),聚(己内酯)(PCL),聚(N-乙烯基-2-吡咯烷酮)(PVP) ,聚二氧杂环己酮(PDS)或聚(乙二醇)(PEG)或其共聚物,也称为衍生自两种(或更多种)单体种类的共聚物。进一步设想的是具有两种或三种不同嵌段的嵌段共聚物,其分别被称为二嵌段共聚物和三嵌段共聚物。优选的嵌段共聚物包括但不限于聚(丙交酯-共-乙交酯)共聚物(PLGA),聚(环氧乙烷)-聚(环氧丙烷)(PEP-PPO),聚(环氧乙烷)-聚(环氧丙烷)聚(环氧乙烷)(PEP-PPO-PEO),聚(环氧乙烷)-嵌段-聚(L-丙交酯)(PEG-PLLA),聚(环氧乙烷)-嵌段-聚(己内酯)(PEG-PCL),聚(乙二醇)-嵌段-聚(α-羟基酸)(PEG-PHA),PAMAM (Gen 4-7)或Pluronic P-105。优选的是,所述聚合物具有非蛋白样或非多肽样结构和/或形式。
在另一组具体实施方案中,所述接头可以是聚乙二醇分子,或包含聚乙二醇分子,或由聚乙二醇分子组成。本发明设想的聚乙二醇可以具有不同的组成和/或长度。优选的聚乙二醇(PEG)变体包括多分散或单分散PEG分子。特别优选的是单分散PEG。PEG可以进一步支化。所述衍生物中存在的PEG可优选包含最多达约50个原子的数目。
在进一步实施方案中,可以组合上述接头中的一个或多个,例如,PEG可以与一个或多个脂质接头组合,或者碳水化合物接头可以与一个或多个PEG接头等组合。
本发明排除如上所定义的缀合物是多肽或蛋白抗原,或包含多肽或蛋白抗原的情况。因此,本发明设想褪黑激素的衍生物,条件是所述衍生物不包含多肽抗原或蛋白抗原,或连接至多肽抗原或蛋白抗原。具体而言,本发明因此设想褪黑激素的衍生物,条件是所述衍生物不包含多肽抗原或蛋白抗原,或连接至多肽抗原或蛋白抗原,所述多肽抗原或蛋白抗原诸如牛血清白蛋白(BSA)、阳离子化BSA、来自猪的甲状腺球蛋白(TG)、钥孔䗩血蓝蛋白(KLH)、卵白蛋白(OVA)、破伤风类毒素或明胶。此类抗原蛋白通常在本领域中用于缀合至小半抗原,以产生针对半抗原和抗原部分的合适抗体。如本发明人令人惊讶地发现,鉴于如上下文所定义的褪黑激素在其吲哚环的3位的缀合,此类多肽/蛋白缀合物不是进行免疫学褪黑激素测定法所必需的。因此可以通过使用如上下文所定义的褪黑激素在其吲哚环的3位的缀合来改善免疫学褪黑激素测定法的性能,尽管可以用典型的褪黑激素-多肽/蛋白缀合物获得此类测定法中采用的抗体或结合分子。
在具体实施方案中,根据本发明的褪黑激素衍生物在褪黑激素核心结构(例如其吲哚环)附近不包含多肽抗原或蛋白抗原或在褪黑激素核心结构(例如其吲哚环)附近连接至多肽抗原或蛋白抗原,所述多肽抗原或蛋白抗原诸如牛血清白蛋白(BSA)、阳离子化BSA、甲状腺球蛋白(TG)、钥孔䗩血蓝蛋白(KLH)、卵白蛋白(OVA)、破伤风类毒素或明胶,使得所述多肽或蛋白抗原与作为半抗原的褪黑激素衍生物一起提供免疫活性或免疫可识别的实体,例如可通过单克隆或多克隆抗体识别。
在一个特别优选实施方案中,所述褪黑激素衍生物是3-(2-乙基酰氨基戊二酸)-5-甲氧基吲哚(GUS)或包含3-(2-乙基酰氨基戊二酸)-5-甲氧基吲哚(GUS)。在进一步设想的实施方案中,所述褪黑激素衍生物是3-(2-乙基酰氨基己二酸)-5-甲氧基吲哚、3-(2-乙基酰氨基丁酸)-5-甲氧基吲哚、3-(2-乙基酰氨基戊酸)-5-甲氧基吲哚、3-(2-乙基酰氨基庚二酸)-5-甲氧基吲哚或3-(2-乙基酰氨基辛二酸)-5-甲氧基吲哚。
如上文所定义的褪黑激素衍生物,例如,GUS,还可以进一步偶联至载体实体。如本文所使用的术语“载体实体”涉及允许稳定结合和/或递呈所述褪黑激素衍生物的非蛋白实体。此类载体实体可以是包含大于约40至50个原子的聚合或单体分子。例如,所述载体可以是具有约40至500个或更多个C原子的长度的烃。还设想在所示范围内的其它长度或任何长度值。所述烃分子可以,例如,具有40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、200、300、400或500个C原子或所示值之间的任何其它数目的C原子的长度。除了C原子之外,接头可以进一步包含其它原子或官能团,例如N、S、O或P原子或相应基团,包括侧链等。本发明设想一个如本文所定义的褪黑激素衍生物,例如一个GUS分子,连接至一个载体实体,或者多于一个如本文所定义的褪黑激素衍生物,例如,几个GUS分子,连接至一个载体实体。例如,可以存在1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35或40个分子,或这些值之间的任何数目的分子,或多于40个分子的褪黑激素衍生物,例如,GUS,偶联至一个载体实体。优选的是,每个载体实体的褪黑激素衍生物的数目在2和10之间,或在3和8之间。特别优选的是每个载体实体的褪黑激素衍生物的数目为5。
在替代实施方案中,所述载体可以是碳水化合物(即多糖分子),或包含碳水化合物(即多糖分子),或由碳水化合物(即多糖分子)组成。所述碳水化合物分子可以,例如,具有40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、200、300、400或500个C原子或所示值之间的任何其它数目的C原子的长度。在替代实施方案中,所述碳水化合物分子可具有10至100个糖环结构,例如10、20、30、40、50、60、70、80、90、100或多于100个糖环结构,或这些值之间的任何值。所述碳水化合物可以是或包含聚合糖,诸如葡聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖、纤维素、几丁质、果胶或葡聚糖。特别优选的是葡聚糖。
如本文所使用的术语“葡聚糖”是指由不同长度的链构成的复合、支链葡聚糖,其可以具有范围为3至2000千道尔顿的重量。直链通常由葡萄糖分子之间的α-1,6糖苷键组成,而支链从α-1,3键开始。葡聚糖可以从蔗糖,例如由乳酸细菌,合成。在本发明的上下文中,待用作载体的葡聚糖可以优选具有约15至1500千道尔顿的分子量。特别优选的是,葡聚糖的分子量为约40至500千道尔顿,例如,40、50、60、70、80、90、100、120、140、150、160、180、200、220、240、250、260、280、300、320、340、350、360、380、400、420、440、450、460、480或500千道尔顿,或这些值之间的任何值。
合适载体的另一个实例是脂质,诸如磷脂,例如磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、卵磷脂酰-乙醇胺、二油酰磷脂酰乙醇胺,其中长度为约40个C原子至约500个或更多个C原子。还设想在所示范围内的其它长度或任何长度值。所述脂质分子可以,例如,具有40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、200、300、400或500个C原子或所示值之间的任何其它数目的C原子的长度。
载体分子的进一步实例包括如上所述的聚乙二醇(PEG)分子。所述载体PEG可以具有约40个C原子至500个或更多个C原子。PEG可以是多分散或单分散PEG分子,或者是支链的,例如具有从中心核心基团发出的3-10个PGE链,是具有从中心核心基团发出的10-100个PEG链的星形PEG,或者是具有接枝至不同聚合物或线性PEG主链的多个PEG链的梳形PEG。根据PEG的平均分子量,设想的PEG可以是PEG 10,000、PEG 12,000、PEG 15,000、PEG 20,000或具有较高分子量的PEG。特别优选的是大于PEG 10,000的PEG。还设想较小的PEG分子,诸如例如,PEG 400、PEG 600、PEG 800、PEG 1000、PEG 1500、PEG 2000、PEG 3350、PEG 4000、PEG 6000或PEG 8000。
在进一步替代实施方案中,所述载体还可以是非生物聚合物,或包含非生物聚合物,或由非生物聚合物组成,所述非生物聚合物诸如聚(乙醇酸)(PGA)或聚(乳酸)(PLA),聚(己内酯)(PCL),聚(N-乙烯基-2-吡咯烷酮)(PVP)、聚二氧杂环己酮(PDS)或聚(乙二醇)(PEG),聚(丙交酯-共-乙交酯)共聚物(PLGA),聚(环氧乙烷)-聚(环氧丙烷)(PEP-PPO),聚(环氧乙烷)-聚(环氧丙烷)聚(环氧乙烷)(PEP-PPO-PEO),聚(环氧乙烷)-嵌段-聚(L-丙交酯)(PEG-PLLA),聚(环氧乙烷)-嵌段-聚(己内酯)(PEG-PCL),聚(乙二醇)-嵌段-聚(α-羟基酸)(PEG-PHA),PAMAM (Gen 4-7)或Pluronic P-105。
偶联至根据本发明的褪黑激素衍生物的如上文所定义的载体可以进一步偶联至颗粒。或者,此类载体可以结合至表面。如果结合至表面,例如可以提供包被的表面。
偶联至颗粒或表面的可以是单一偶联,使得如本文所定义的单个褪黑激素衍生物或包含褪黑激素衍生物和载体的单一化合物与一个颗粒或表面结合,或者偶联可以涉及每个颗粒或每个表面几个或许多褪黑激素衍生物或包含褪黑激素衍生物和载体的化合物。例如,每个颗粒或每个表面可以存在约10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500或大于500或这些值之间的任何值的褪黑激素衍生物或包含褪黑激素衍生物和载体的化合物。对于表面的包被,优选每个颗粒或每个限定面积具有约2000至10.000个元件的褪黑激素衍生物或包含褪黑激素衍生物的化合物的合适致密排列。特别优选的是,约1至100 µg/mg葡聚糖偶联至特定或表面区域,例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100µg/mg。甚至更优选的是约10 µg/mg葡聚糖的偶联。在进一步优选实施方案中,该量的葡聚糖分子可以偶联至如上文所定义的每个载体实体的多个褪黑激素衍生物,优选偶联至约1至10个此类褪黑激素衍生物,例如偶联至2、3、4、5、6、7、8、9或10个褪黑激素衍生物,例如GUS。
如本文所使用的术语“颗粒”是指可以归因于物理特性诸如体积或质量的小的局部化物体。在本发明的上下文中,颗粒包含本领域技术人员已知的任何合适的材料,或由其组成,例如,所述颗粒可以包含无机或有机材料,或由其组成,或基本上由其组成。通常,颗粒可包含金属或金属合金或有机材料,或由其组成,或基本上由其组成,或包含碳水化合物要素,或由其组成,或基本上由其组成。设想的材料的实例包括琼脂糖、聚苯乙烯、胶乳、聚乙烯醇、二氧化硅和铁磁性金属、合金或组合物材料。特别优选的是磁性或铁磁性金属、合金或组合物。可用于本发明中的特别优选的颗粒是超顺磁性颗粒。如本文所使用的术语“超顺磁性”描述磁性形式,其出现于小铁磁性或铁磁性纳米颗粒中。本领域已知,在足够小的纳米颗粒中,磁化可以在温度的影响下随机地翻转方向。两次翻转之间的时间被称为Néel弛豫时间。在外部磁场不存在的情况下,当用于测量纳米颗粒的磁化的时间比Néel弛豫时间长得多时,磁化看起来平均为零,即处于顺磁状态。在此类状态下,外部磁场能够类似于顺磁体磁化纳米颗粒。然而,磁化率比顺磁体的磁化率大得多。在进一步优选实施方案中,所述材料可以具有特定特性。所述材料可以例如是磁性的或非磁性的。在其它实施方案中,所述材料可以是疏水性的或亲水性的。在进一步具体实施方案中,所述颗粒是塑料颗粒。塑料颗粒的实例包括胶乳或聚苯乙烯珠粒,例如通常用于纯化的那些。在又另一个实施方案中,所述颗粒可以是细胞样颗粒。如本文所使用的术语“细胞样颗粒”是指存在于生物系统中或具有生物系统或生物系统部分的形式和/或功能的生物或半生物结构。在进一步具体实施方案中,所述颗粒可以包含琼脂糖或琼脂糖,基本上由其组成,或由其组成。在进一步实施方案中,所述颗粒可以是或包含圆形支持物或基底结构。在另一组实施方案中,所述颗粒可以以阵列或几何形式组织,例如,位于预定义点或斑点处,或者可以以不规则的方式提供。颗粒可以进一步覆盖基面或通过接头元件诸如杆等固定于基面上。颗粒可以进一步包被有保护包被层,例如 PEG分子,和/或官能化包被层,例如,包含生物化学活性化合物。设想的颗粒包括具有合适的官能团诸如环氧基团的磁性颗粒。进一步设想的实例包括羧基(COOH)微粒。此类微粒可以用于通过用水溶性碳二亚胺活化羧基而共价偶联分子。所述碳二亚胺可以与羧基进一步反应,允许产生可以对伯胺具有反应性的活性酯。
此外,颗粒,在其输送和特性方面,基本上作为整体单元起作用。因此,颗粒可以是对称的、球形的、基本上球形的或球面的形状,或者是不规则的、不对称的形状或形式。
本发明设想的颗粒的大小通常范围为50 nm和50 μm之间。优选的是直至几微米的纳米和微米范围内的颗粒。在进一步优选实施方案中,粒径大于100 nm。如本文所使用的术语“直径”是指通过颗粒的中心并且其端点在颗粒表面上的任何直线段。在非球形或半球形颗粒的情况下,直径被理解为通过颗粒的中心并且其端点在颗粒表面上的最大和最短直线段的平均直径。进一步理解的是,如本文所定义的颗粒的半径是如上文所定义的其直径的一半。特别优选的是纳米颗粒,例如,直径为约100 nm至10微米、更优选为100 nm至3 μm、甚至更优选300 nm至1000 nm、例如 300 nm、310 nm、320 nm、330 nm、340 nm、350 nm、360nm、370 nm、380 nm、390 nm、400 nm、410 nm、420 nm、430 nm、440 nm、450 nm、460 nm、470nm、480 nm、490 nm、500 nm、510 nm、520 nm、530 nm、540 nm、550 nm、560 nm、570 nm、580nm、590 nm、600 nm、620 nm、650 nm、670 nm、700 nm、720 nm、750 nm、770 nm、800 nm、820nm、850 nm、870 nm、900 nm、920 nm、950 nm、970 nm、1000 nm或其之间的任何值的颗粒。甚至更优选的是具有约500 nm的直径的纳米颗粒。
根据本发明的“表面”可以具有任何结构,并且可以包含适合于覆盖表面的分子或分子网络。表面可以例如是平坦传感器表面的表面,或者在具体实施方案中,是装置、盒、微流体室、反应室或颗粒表面。设想的表面可以是识别、结合和/或随后检测感兴趣的目标分子、例如抗体或任何其它合适的结合分子的位点。
可以标记包含褪黑激素衍生物和载体的化合物。此类标记物活性可以基于使用各种化学法(例如,醛、羧酸或胺反应)的缀合反应。所述标记物可以是技术人员已知的任何合适的标记物,例如,放射性标记物、酶促标记物、荧光标记物、化学发光标记物或生物发光标记物。可以缀合至根据本发明的褪黑激素衍生物的标记物的实例包括荧光染料或金属(例如荧光素、罗丹明、藻红蛋白、荧光胺),发色染料(例如视紫红质),化学发光化合物(例如鲁米那、咪唑),荧光多肽(例如绿色荧光蛋白(GFP))和生物发光蛋白(例如荧光素、荧光素酶),半抗原(例如生物素)和造影剂诸如USPIOS或19Fluor。可用于本发明上下文内的其它标记物包括6-FAM、HEX、TET、ROX、Cy3、Cy5、德克萨斯红或罗丹明、TAMRA、Dabcyl、BlackHole Quencher、BHQ-1 或BHQ-2。目标分子也可以用放射性同位素标记物例如3H、14C、32P、33P、35S、125I、11C、13N、15O、18F、64Cu、62Cu、124I、76Br、82Rb、68Ga或18F标记物。优选存在或使用生物素标记物或酶促标记物,例如,酶,诸如辣根过氧化物酶、碱性磷酸酶或β-内酰胺酶。特别优选的是使用或存在辣根过氧化物酶。在特别优选的一组实施方案中,采用生物素作为标记物用于包含褪黑激素衍生物和载体的化合物。该标记物随后可以结合或允许与合适的相互作用物诸如链霉抗生物素蛋白或类似分子诸如抗生物素蛋白、链霉抗生物素蛋白衍生物、抗生物素蛋白相关蛋白、抗生物素蛋白样实体诸如tamavidin 1和2、bradavidin或NeutrAvidin等相互作用。对于链霉抗生物素蛋白(或类似的)官能团可以提供酶促标记物,例如,酶,诸如辣根过氧化物酶、碱性磷酸酶或β-内酰胺酶。特别优选使用链霉抗生物素蛋白-HRP。
所述标记物可以在任何合适的位置缀合至如上文所定义的包含褪黑激素衍生物和载体的化合物。优选的是,所述标记物位于所述化合物的载体部分。在具体实施方案中,所述标记物可以在偶联至包含褪黑激素衍生物和载体的化合物的颗粒处提供。所述标记物可以作为每个化合物的单个标记物提供,或者作为每个化合物的多个标记物、例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50或多于50个标记物分子提供。优选的是,一个标记物连接至如上文所定义的化合物的载体部分。如上所述的载体、化合物和标记物的比率可以是任何合适的比率。在非限制性实例中,该比率可以是1-5 : 5-100 : 1-10,或1 : 5 : 1,或1 :60 : 2。本发明明确地设想其它比率。在一个优选实例中,可以存在偶联至约5个褪黑激素衍生物(诸如GUS)的一个葡聚糖分子的组合,其用一个生物素实体标记。在一个其它实例中,可以存在偶联至约60个褪黑激素衍生物(诸如GUS)的一个葡聚糖分子的组合,其用2个生物素实体标记。
在具体实施方案中,可以根据载体的性质和/或分子量和/或大小和/或长度设置载体、褪黑激素衍生物化合物和标记物的比率。对于较大载体,较高数目的褪黑激素衍生物化合物和较高数目的标记物是必要的。例如,当使用40千道尔顿的分子量的葡聚糖时,可以使用1:5:1的比率,例如一个葡聚糖分子偶联至约5个褪黑激素衍生物(诸如GUS),其用一个生物素实体标记。在更高分子量的载体的情况下,可以改变该比率。例如,在400千道尔顿的分子量的葡聚糖的情况下,可以使用1:60:2的比率,例如一个葡聚糖分子偶联至约60个褪黑激素衍生物(诸如GUS),其用2个生物素实体标记。可以根据载体、褪黑激素衍生物化合物和/或标记物的性质、分子量、长度或大小进一步调整和改变这些比率。因此,本发明设想上述提供的非限制性比率实例的所有合适的修改。
如上文所定义的褪黑激素衍生物,特别是如上文所定义的偶联至载体或偶联至载体和颗粒或偶联至载体和表面的褪黑激素衍生物可用于任何合适类型的检测方法。在具体实施方案中,此类褪黑激素衍生物可用于褪黑激素或结构类似分子的检测方法。优选的是,如上文所定义的偶联至载体或偶联至载体和颗粒或偶联至载体和表面的褪黑激素衍生物可用于测定法中,更优选用于免疫生物测定法中。可以使用根据本发明的褪黑激素衍生物的免疫生物学测定法的实例包括竞争和非竞争性测定系统,其使用技术诸如western印迹,放射免疫测定法如RIA(放射性连接的免疫测定法),ELISA(酶联免疫吸附测定法),“夹心”免疫测定法,免疫放射测定法,荧光免疫测定法,例如FIA(荧光连接的免疫测定法),化学发光免疫测定法和电化学发光免疫测定法(ECLIA)。此类测定法的细节和进一步特征是本领域技术人员已知的或可以源自合适的文献来源,诸如电子书Assay Guidance Manual, 由G. Sitta Sittampalam编辑, Bethesda (MD):Eli Lilly & Company和the NationalCenter for Advancing Translational Sciences; 2004,在http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53196/,具体而言部分Immunoassay Methods, KarenL. Cox等人, Eli Lilly & Company, Indianapolis, IN, 2012,或其后来更新的版本。
优选的是在竞争性免疫生物学褪黑激素测定法中使用根据本发明的褪黑激素衍生物。此类竞争性测定法原则上基于在递增量的未标记抗原(褪黑激素)存在的情况下使标记的抗原(例如,包含荧光标记物或放射性标记物的根据本发明的褪黑激素衍生物)与合适的抗体孵育,和检测与标记的抗原结合的抗体。在一个实施方案中,竞争性测定法可以基于根据本发明的褪黑激素衍生物,其与颗粒结合并自由漂浮于样品或检测液体中,例如,在装置的反应室中,而合适的抗体可以固定在此类室或装置的表面。在一个替代实施方案中,所述竞争性测定法可以基于根据本发明的褪黑激素衍生物,其固定于装置的反应室的表面上,而合适的抗体,例如,标记的抗体,自由漂浮于样品或检测液体中。因此,表面上的结合颗粒的数目与未结合的褪黑激素的数目相关。
结合的褪黑激素的量通常与结合的缀合物的量反相关,但依赖于在给定的测定条件下褪黑激素和褪黑激素缀合物与抗体的相对亲和力。可影响该比率的测定条件可以是测定时间、温度、反应顺序(褪黑激素对缀合物)和缀合物量与抗体量的比率。可以通过测量与不含褪黑激素的测量区分开的剂量来测定灵敏度,其通常被定义为检测限值。本发明还设想该方法的合适替代方案,包括将来待开发的方法的改进。
在一个特别优选实施方案中,所述测定法是对于褪黑激素具有高检测灵敏度或限值的免疫生物学褪黑激素测定法。检测灵敏度或限值可以在约0.5至约10 pg褪黑激素/ml的范围内。例如,所述灵敏度可以是在0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10 pg褪黑激素/ml,或在这些值之间的任何值,或更低。例如,所述灵敏度可以是<10 pg褪黑激素/ml,优选<5 pg褪黑激素/ml,更优选<3 pg褪黑激素/ml,甚至更优选<1 pg褪黑激素/ml。
在一个进一步优选实施方案中,所述测定法是对于褪黑激素具有高敏感度的免疫生物学褪黑激素定量测定法。所述定量测定法的限值可以在约0.5至约20 pg褪黑激素/ml的范围内。例如,所述定量测定法的灵敏度可以是在0.5、0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9 10、15或20 pg褪黑激素/ml,或在这些值之间的任何值,或更低。例如,所述定量测定法的灵敏度可以是<10 pg褪黑激素/ml,优选<5 pg褪黑激素/ml,更优选<3 pg褪黑激素/ml,甚至更优选<1 pg褪黑激素/ml。
根据本发明的褪黑激素衍生物可以在任何合适的温度条件下用于如上文所定义的测定法中。此类合适的温度条件包括可以进行测定法以提供合理或合适的结果,例如可以进行褪黑激素的定量检测,或者可以对样品中的褪黑激素的量进行正确陈述的所有温度。此类温度可以包括约4℃的低温至约37℃的高温。优选的是,根据本发明的褪黑激素衍生物在高于约18℃或高于约20℃的温度下用于如上文所定义的测定法中。例如,根据本发明的褪黑激素衍生物可以在18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃或35℃或所述值之间的任何值下使用。优选地,根据本发明的褪黑激素衍生物可以在18℃至约25℃的温度下用于如上文所定义的测定法中。在最优选实施方案中,根据本发明的褪黑激素衍生物可以在约20℃的温度下用于如上文所定义的测定法中。
根据本发明的褪黑激素衍生物可以进一步在如上文所定义的测定法中使用合适的时间段。此类合适的时间段包括可以进行测定法以提供合理或合适的结果,例如可以进行褪黑激素的定量检测,或者可以对样品中的褪黑激素的量进行正确陈述的所有时段。此类时间段可以是长于16小时的长测定时间,或小于16小时的短测定时间。优选的是,所述测定时间为小于16小时,例如15小时、14小时、13小时、12小时、11小时、10小时、9小时、8小时、7小时、6小时、5小时、4小时、3小时、2小时、1小时或小于1小时,或者所述时间段之间的任何时间段。在特别优选的实施方案中,所述测定时间为小于约1小时,例如50分钟、45分钟、40分钟、35分钟、30分钟、25分钟、20分钟、15分钟、10分钟或5分钟或这些值之间的任何时间段。甚至更优选地,所述测定时间为约30分钟。
在另一个方面,本发明涉及用于检测和/或定量样品中的褪黑激素的方法或免疫生物学测定法,其包括以下步骤:将样品与预定量的包含如本文上述褪黑激素衍生物的化合物一起孵育;使褪黑激素和/或包含所述褪黑激素衍生物的化合物与褪黑激素结合分子结合,其中所述褪黑激素结合分子固定在表面上;测量结合至所述褪黑激素结合分子的包含所述褪黑激素衍生物的化合物的量;和基于包含所述褪黑激素衍生物的化合物的测量量的反比例,检测所述样品中的褪黑激素的存在和/或推导所述样品中的褪黑激素的量。因此,所述方法或免疫生物学测定法能够至少检测样品中的褪黑激素。在替代方案中,所述方法或免疫生物学测定法可以进一步能够定量样品中的褪黑激素的量。如上所述的方法或免疫生物学测定法原则上基于竞争性结合检测。其可以进一步包括额外的修改步骤。
所述测定方法的检测限值可以在约0.05至约200 pg褪黑激素/ml的范围内。例如,所述方法或测定法的检测限值可以是在0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9 或10 pg褪黑激素/ml,或在这些值之间的任何值,或更低。优选地,所述方法或测定法的灵敏度为<10 pg褪黑激素/ml。类似地,在定量方法或测定法的情况下,所述定量方法或测定法的限值可以在约0.5至约20 pg褪黑激素/ml的范围内。例如,所述定量测定法的灵敏度可以是在0.5、0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9 10、15或20 pg褪黑激素/ml,或在这些值之间的任何值,或更低。
如本文所使用的术语“样品”是指经由本领域技术人员已知的合适方法从个体获得的任何生物材料。在本发明的上下文中使用的样品应当优选以临床上可接受的方式收集,更优选以保存分析物、即褪黑激素的方式收集。
在一个具体实施方案中,所述样品材料是体液。如本文所使用的术语“体液”是指全血、血清、血浆、泪液、唾液、鼻液、痰液、耳液、生殖液、乳液、乳汁、初乳、胎盘液、羊水、汗液、滑液、腹水、脑脊液、胆汁、胃液、房水、玻璃体液、胃肠液、渗出液、漏出液、胸膜液、心包液、精液、上呼吸道液、腹膜液、液体粪便、从免疫应答部位收获的流体、从合并的收集部位收获的液体、支气管灌洗液和尿液。
在进一步实施方案中,还可以使用材料诸如活检材料,例如来自所有合适器官,例如肺、肌肉、脑、肝、皮肤、胰腺、胃等,有核细胞样品,与粘膜表面或皮肤相关的流体。对于此类测试,通常将材料均质化和/或重悬浮于合适的缓冲溶液中。
此外,细胞可以从获得的机体组织和液体(如果需要)纯化,然后用作生物样品。可以合并样品,特别是在初始处理之后。然而,也可以使用未合并的样品。
在进一步实施方案中,可以通过添加化学或生物反应物来处理如上文所述的体液或样品材料。这可以进行以稳定样品材料、去除样品组分或避免样品中的相互作用。例如,EDTA或肝素可用于稳定血液样品或防止凝血。
在本发明的一个具体实施方案中,样品的内容物可以进行富集步骤。例如,样品可以与例如用磁性颗粒功能化的对于某些细胞类型的细胞膜或细胞器特异性的配体接触。通过磁性颗粒浓缩的材料可以随后用于如上文或下文所述的检测和分析步骤。
使用唾液,血液,即全血、血清、血浆,尿液或汗液,是特别优选的。在一个更优选实施方案中,所述样品可以是全血或血浆样品。
“如上文所述的包含褪黑激素衍生物的化合物的预定量”可以是所述衍生物的合适量,其免疫活性和因此可识别的抗原结构的浓度、特别是量是已知的或可以测定。该浓度或量优选针对特定样品体积中的褪黑激素的预期量进行调整。在具体实施方案中,如上文所述的包含褪黑激素衍生物的化合物的预定量可以针对固定于表面上的褪黑激素结合分子的数目或量进行调整。此类调整可以例如涉及使用与褪黑激素结合分子的数目或量相同或基本上相同数目的如上文所述的包含褪黑激素衍生物的化合物。在进一步具体实施方案中,预定量可以根据官能比的建立来定义,所述官能比是无褪黑激素的信号和低尖峰水平之间的平衡。可以改变且可以使用结合分子(例如抗体)或包含褪黑激素衍生物的化合物的浓度,以优化所述调整。
褪黑激素和/或包含根据本发明的褪黑激素衍生物的化合物与褪黑激素结合分子的“孵育”和随后的“结合”可以在任何合适的温度下和/或在任何合适的时间段期间进行。优选地,所述孵育和结合在约4℃至约37℃之间的温度下实施。优选的是,所述孵育在高于约18℃或高于约20℃的温度下进行。例如,所述孵育可以在18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃或35℃或所述值之间的任何值下实施。优选地,所述孵育和结合在约18℃至约25℃、更优选在20℃的温度下进行。所述孵育和结合可以进一步在大于或小于16小时的时间间隔期间、优选在小于16小时期间进行。特别优选的是,所述孵育和结合进行,例如15小时、14小时、13小时、12小时、11小时、10小时、9小时、8小时、7小时、6小时、5小时、4小时、3小时、2小时、1 小时或小于1小时,或者所述时间段之间的任何时间段。在一个甚至更优选实施方案中,所述孵育和结合的时间段为小于约1小时,例如50分钟、45分钟、40分钟、35分钟、30分钟、25分钟、20分钟、15分钟、10分钟或5分钟或这些值之间的任何时间段。特别优选的是孵育和结合的时间段为约10分钟。
如上述方法和测定法的上下文中所述的“褪黑激素结合分子”可以是能够特异性结合褪黑激素和还有根据本发明的褪黑激素衍生物的任何分子。此类结合分子可以是基于免疫球蛋白的蛋白或非基于免疫球蛋白的分子。
基于免疫球蛋白的蛋白的一个典型和优选实例是抗体。如本文所使用的术语“抗体”是指免疫球蛋白分子和免疫球蛋白分子的免疫活性部分或片段,即含有免疫特异性结合抗原、特别是特异性结合褪黑激素或如上文所定义的褪黑激素衍生物的抗原结合位点的分子。本发明的免疫球蛋白分子可以是免疫球蛋白分子的任何类型(例如,IgG、IgE、IgM、IgD、IgA 和IgY),类别(例如,IgG1、IgG2、IgG3、lgG4、lgA1 和IgA2)或亚类。在一个具体实施方案中,所述抗体或其片段包含人IgM重链恒定结构域、人IgG1重链恒定结构域、人IgG2重链恒定结构域、人IgG3重链恒定结构域、人IgG4重链恒定结构域或人IgA重链恒定结构域。在本发明的一个进一步实施方案中,所述抗体或片段,特别是包含人IgM重链恒定结构域、人IgG1重链恒定结构域、人IgG2重链恒定结构域、人IgG3重链恒定结构域、人IgG4重链恒定结构域或人IgA重链恒定结构域的抗体或其片段包含人Igκ轻链恒定结构域或人Igλ轻链恒定结构域。所述免疫特异性结合是指抗体与褪黑激素和/或如上文所定义的褪黑激素衍生物的抗原表位的免疫特异性检测和结合。
在进一步实施方案中,本发明的抗体包括多克隆抗体,单克隆抗体,多特异性抗体,人抗体,人源化抗体或嵌合抗体,完整免疫球蛋白分子,抗独特型(抗Id)抗体(包括,例如,针对本发明的抗体的抗Id抗体),抗体亚结构或修饰的抗体。
如本文所使用的术语“抗体亚结构”是指单链抗体、Fab片段、Fab'片段、由Fab表达文库产生的片段、F(ab’)2、Fv、二硫化物连接的Fv、微型抗体、双抗体、scFv、sc (Fv)2和任何上述的表位结合片段。优选的是Fab、Fab'和F(ab')2、Fv、单链Fvs (scFv)、sc(Fv)2、单链抗体、二硫化物连接的Fv(sdFv)和包含VL或VH结构域的片段。还设想的是VHH(骆驼科)结构。
如本文所使用的术语“Fab片段”是指由完整免疫球蛋白的重链的第一恒定结构域(CH1)、轻链的恒定结构域(CL)、重链的可变结构域(VH)和轻链的可变结构域(VL)组成的抗体片段。通常,通过木瓜蛋白酶经由蛋白水解切割获得Fab片段。
如本文所使用的术语“F(ab')2”或“F(ab')2片段”是指由完整免疫球蛋白的两个重链的第一恒定结构域(CH1)、两个轻链的恒定结构域(CL)、两个重链的可变结构域(VH)和两个轻链的可变结构域(VL)组成的抗体片段,即其包含两个Fab片段。此外,F(ab’)2分子在组合Fab片段的抗体铰链区中包含S-S键。通常,通过胃蛋白酶经由蛋白水解切割获得F(ab’)2片段。
如本文所使用的术语“Fab'片段”是指衍生自“F(ab’)2”分子的片段,优选在抗体铰链区中包含S-S键的片段。
如本文所使用的术语“Fv片段”是指由两个可变抗体结构域VH和VL组成的抗体片段(细节可以源自Skerra和Plückthun, 1988, Science, 240: 1038-1041)。
如本文所使用的术语“单链Fv片段(scFv)”涉及由通过柔性肽接头连接在一起的两个VH和VL结构域组成的抗体片段(细节可以源自Bird和Walker, 1991, TrendsBiotechnol., 9: 132-137)。
如本文所使用的术语“双抗体”是指包含分开的VH-VL和VL-VH融合体的抗体变体,其中融合结构域通过柔性肽接头连接在一起。所述接头可以具有约1至20个氨基酸的长度,优选约2至7个氨基酸的长度。通常,小氨基酸如甘氨酸可用于接头。它们还可以与其它氨基酸组合(细节可以源自Hudson和Kortt, 1999, J. Immunol. Methods, 231(1-2):177-89)。
如本文所使用的术语“微型抗体”是指大小减少的抗体,例如仅包含可变结构域或缺乏恒定结构域或包含可变重结构域的抗体(细节可以源自Quiocho, 1993, Nature, 362(6418): 293-294)。
抗原结合抗体片段,包括单链抗体,可以包含单独或与铰链区、CH、CH2和/或CH3结构域的全部或部分组合的可变区。还设想的是包含可变区与铰链区、CH1、CH2和CH3结构域的任何组合的抗原结合片段。所述抗体可以来自任何动物来源,包括禽类和哺乳动物。优选地,所述抗体是鼠(例如,小鼠和大鼠)、驴、猴、兔、山羊、豚鼠、骆驼、马、鸡或人。
根据本发明的抗体通常是单特异性的。在某些具体实施方案中,所述抗体也可以是双特异性的,或具有更大的多特异性。多特异性抗体可以对褪黑激素和/或如上文所定义的褪黑激素衍生物的不同表位是特异性的,或者可以对褪黑激素和/或如上文所定义的褪黑激素衍生物以及异源表位诸如异源多肽或固体支持材料是特异性的。
如本文所使用的术语“修饰的抗体”是指修饰、例如通过将任何类型的分子共价连接至抗体来修饰的衍生物,使得所述共价连接不阻止抗体特异性结合表位或产生抗独特型反应。此类修饰的典型实例是糖基化、乙酰化、生物素化、PEG化、磷酸化、酰胺化、通过已知保护/封闭基团衍生化、蛋白水解切割、连接至细胞配体或其它蛋白等。化学修饰可以通过已知技术(包括特异性化学切割、乙酰化、甲酰化等)实施。此外,所述衍生物可以含有一个或多个非经典氨基酸。
抗体可以根据本领域技术人员已知的任何合适的方法产生。多克隆抗体可以通过用选择的抗原免疫动物来产生。例如,可以将褪黑激素或如上文所定义的褪黑激素衍生物施用于各种宿主动物,包括任何真核克隆、原核克隆或噬菌体克隆。具有定义特异性的单克隆抗体可以使用例如由Köhler和Milstein (Köhler和Milstein, 1976, Eur. J.Immunol., 6: 511-519)开发的杂交瘤技术产生。通常,用褪黑激素和/或如上文所定义的褪黑激素衍生物免疫小鼠。关于合适的方法和技术的进一步细节可以源自Huisman等人,2009, Journal of Neurochemistry, 10.1111/j.1471-4159.2009.06492.x。一旦检测到免疫应答,例如在小鼠血清中检测到对抗原特异性的抗体,就收获小鼠脾脏并分离脾细胞。然后通过众所周知的技术将脾细胞融合至任何合适的骨髓瘤细胞,例如来自细胞系SP20的细胞。并通过有限稀释选择和克隆杂交瘤。然后针对分泌能够结合本发明多肽的抗体的细胞通过本领域已知的方法测定杂交瘤克隆。可以通过用阳性杂交瘤克隆免疫小鼠来产生通常含有高水平抗体的腹水液。
或者,也可以使用本领域已知的各种噬菌体展示方法产生本发明的抗体。在噬菌体展示方法中,将功能性抗体结构域展示于噬菌体颗粒的表面上,所述噬菌体颗粒携带编码它们的多核苷酸序列。在一个具体实施方案中,此类噬菌体可用于展示从所有组成成分或组合抗体文库(例如,人或鼠)表达的抗原结合结构域。可以用抗原、例如使用结合或捕获至固体表面或珠粒的标记抗原或抗原,选择或鉴定表达结合目标抗原的抗原结合结构域的噬菌体。这些方法中使用的噬菌体通常是丝状噬菌体,包括从噬菌体表达的M13结合结构域,其具有与噬菌体基因III或基因VIII蛋白重组融合的Fab、Fv或二硫化物稳定的Fv抗体结构域。可用于产生根据本发明的抗体的噬菌体展示方法的实例包括Brinkman等人,1995, J. Immunol. Methods 182:41-50中公开的那些。
在一个进一步实施方案中,所述特异性结合分子是非免疫球蛋白分子。术语“非免疫球蛋白分子”是指一组高亲和力分子,其能够特异性结合目标分子诸如褪黑激素和/或如上文所定义的褪黑激素衍生物,但不包含免疫球蛋白结构域或元件。非免疫球蛋白分子可以提供几种不同的结合机制,并且优选地对目标结构诸如褪黑激素和/或如上文所定义的褪黑激素衍生物具有与抗体类似的亲和力。
可用于本发明上下文中的非免疫球蛋白分子的实例包括包含锚蛋白重复的蛋白结构。通常,在设计的锚蛋白重复蛋白(DARPin)中,存在三个、四个或优选五个重复锚蛋白基序。这些可以形成具有大潜在目标相互作用表面的稳定蛋白结构域。进一步细节可以源自,例如Binz等人, 2003, J. Mol. Biol.; 332(2): 489-503。
高亲和力非免疫球蛋白分子的一个进一步实例是亲和体分子,即基于蛋白A的Z结构域(免疫球蛋白G结合结构域)的蛋白。与抗体相反,亲和体分子通常由α螺旋组成,且缺乏二硫桥。它们可以在各种宿主细胞中以可溶性和蛋白水解稳定形式表达。亲和体分子可以进一步与其它蛋白融合。进一步细节可以源自,例如Nord等人, 1997, Nat. Biotechnol.;15(8): 772-777。
根据本发明的高亲和力非免疫球蛋白分子组还包含adnectin。Adnectin基于人纤连蛋白的结构,特别是其细胞外III型结构域,其具有与抗体可变结构域类似的结构,包含形成桶的七个β折叠和在每一侧对应于三个互补决定区的三个暴露的环。Adnectin通常缺乏金属离子的结合位点和中心二硫键。它们是IgG型抗体的约1/15,并且与抗体的单个可变结构域的大小相当。可以定制Adnectin,以便通过修饰第二和第三β折叠之间以及第六和第七折叠之间的环来产生和/或增加对目标分子的特异性。进一步细节可以源自,例如Koide和Koide, 2007, Methods Mol. Biol.; 352: 95-109。
一个进一步优选的实例是衍生自人脂笼蛋白的抗体模拟物anticalin。Anticalin通常具有结合蛋白抗原以及小分子抗原的特性。它们由通过由环连接的8个反向平行的β折叠形成的桶状结构和连接的α螺旋构成。在结合位点处的氨基酸诱变可以允许改变分子的亲和力和选择性。进一步细节可以源自,例如Skerra, 2008, FEBS J.,275 (11): 2677–83。
另一个优选的实例是affilin,即具有选择性结合抗原的遗传工程改造的蛋白,其在结构上衍生自γ-B晶体蛋白或泛素。Affilin通常通过修饰γ-B晶体蛋白或泛素的近表面氨基酸构建并通过展示技术诸如噬菌体展示来分离。基于晶体蛋白和泛素的affilin的分子量通常分别为IgG抗体的约八分之一或十六分之一。这可以导致最高达90℃的热稳定性和对酸和碱的改进的稳定性。进一步细节可以源自,例如Ebersbach等人, 2007 J MolBiol.; 372(1): 172-185或Hey等人, 2005, Trends Biotechnol.; 23(10): 514-522。
高亲和力非免疫球蛋白分子组还包含avimer,即能够经由多个结合位点特异性结合某些抗原的人工蛋白。通常,个别avimer序列衍生自各种膜受体的A结构域,并且具有通过二硫键和钙稳定的刚性结构。每个A结构域可以结合目标分子的特定表位。结合相同目标分子的不同表位的结构域的组合可以增加对该目标的亲和力。进一步细节可以源自,例如Silverman等人, 2005, Nat. Biotechnol.; 23(12): 1556-61。
进一步实例包括knottin,即特征在于通过二硫结的特殊二硫化物的小富含二硫化物的蛋白。该结通常当一个二硫桥穿过由两个其它二硫化物和互连骨架形成的大环(二硫化物III-VI经过二硫化物I-IV和II-V)时获得。Knottin肽可以显示以高亲和力(约10至30 nmol/L)与整联蛋白受体结合。因此,knottin支架可用于设计能够结合根据本发明的检测部分的高亲和力分子。进一步细节可以源自,例如Kimura等人, 2009, Cancer Res.,69; 2435。
高亲和力非免疫球蛋白分子组额外包含fynomer,即Fyn SH3衍生的蛋白。Fyn是酪氨酸激酶的Src家族的59-kDa成员。Fyn SH3结构域包含63个残基,并且其氨基酸序列在人、小鼠、大鼠和猴中是完全保守的。Fynomer通常由两个反向平行的β折叠构成并且含有与其它蛋白或目标相互作用的两个柔性环(RT和n-Src环)。进一步细节可以源自,例如Grabulovski等人, 2007, Journal of Biological Chemistry, 282 (5): 3196–3204。
优选的高亲和力非免疫球蛋白分子组还包含kunitz结构域肽。Kunitz结构域是Kunitz型蛋白酶抑制剂的活性结构域。它们通常具有约50至60个氨基酸的长度和6 kDa的分子量。Kunitz型蛋白酶抑制剂的实例是牛胰蛋白酶抑制剂、阿尔茨海默病淀粉样蛋白前体蛋白(APP)和组织因子途径抑制剂(TFPI)。Kunitz结构域作为单独肽是稳定的,并且能够识别特定目标诸如蛋白结构,并且因此可用于设计能够结合根据本发明的检测部分的高亲和力分子。进一步细节可以源自,例如Nixon and Wood, 2006, Curr. Opin. DrugDiscov. Devel., 9(2), 261-268。
如上文所定义的褪黑激素结合分子以固定化形式提供于上述方法和测定法的背景下。因此,将结合分子例如抗体固定于装置、室或其它合适实体的表面或支持材料上,在那里进行结合和测量反应。如本文所使用的术语“固定(immobilization)”或“固定(immobilized)”是指褪黑激素结合分子经由分子相互作用与表面或支持材料的缔合,其将褪黑激素结合分子定位于表面或支持材料的特定区域,并同时阻碍结合分子的分离,例如,在处理步骤诸如洗涤或冲洗步骤等期间。通常,此类分子相互作用基于表面或支持材料的结构元件或官能团和待固定的分子(例如如本领域技术人员已知的分子)的相应官能团之间的共价化学键或共价化学相互作用。还设想的是通过非共价相互作用的褪黑激素结合分子与支持材料的固定或附接。所述固定可以,例如,通过经由热或光交联结合分子来实施,即通过在能量源如热或光提供的能量的影响或驱动下形成将两个结构元件连接在一起的分子相互作用或键;或经由化学固定来实施。优选的是在表面上干燥包含待固定的实体的溶液,例如,抗体或其它结合分子。如本文所述的“化学固定”可以是基于化学反应的支持材料和结合分子之间的相互作用。此类化学反应可以通过施加热(化学反应的特定最佳温度)来增强。例如,化学固定可以发生在支持材料上的官能团和结合分子上的相应功能元件之间。结合分子中的此类相应的功能元件可以作为分子的化学库存的一部分,或者可以额外引入。
此类官能团的一个实例是胺基。通常,待固定的结合分子,例如核酸或蛋白,包含官能性胺基,或被化学修饰以包含官能性胺基。例如,所述氨基可以与支持材料上的活化基团(诸如羧基活化基团)反应。实例包括羰基、环氧基或类似基团。用于此类化学修饰的方式和方法是本领域技术人员已知的。可以使用所述官能团在待固定的结合分子内的定位,以便控制和形成结合分子的结合行为和/或取向。待固定的结合分子的典型反应配偶体包含能够结合此类结合分子的部分,诸如胺官能化的核酸。
“通过非共价相互作用的结合分子与支持材料的固定或附接”可以包括通过氢键键合、静电相互作用、范德华相互作用和/或疏水性包装的支持材料和结合分子之间的相互作用。设想的结合分子与支持材料的非共价固定或附接的实例包括使用生物素-链霉抗生物素蛋白相互作用。例如,如本文所定义的褪黑激素结合分子,例如, DARPin或抗体,可以偶联至生物素分子或被生物素化。因此,表面或支持材料可以提供有链霉抗生物素蛋白分子。或者,可以使用类似分子诸如抗生物素蛋白、链霉抗生物素蛋白衍生物、(链霉)抗生物素蛋白、抗生物素蛋白相关蛋白、抗生物素蛋白样实体诸如tamavidin 1和2、bradavidin或NeutrAvidin等。这些分子可以以共价方式偶联至所述支持材料。随后,可以进行非共价相互作用和附接,例如生物素化分子和包含链霉抗生物素蛋白的材料之间的非共价相互作用和附接,导致褪黑激素结合分子固定至支持材料。
在如上文所定义的褪黑激素和/或包含根据本发明的褪黑激素衍生物的化合物与固定的褪黑激素结合分子、例如抗体结合之后,可以进行洗涤或冲洗活动,以便从表面去除未结合的褪黑激素和/或褪黑激素衍生物。此类洗涤或冲洗步骤可以根据任何合适的方案进行,可以实施一次或多次等。
在从表面去除未结合的褪黑激素和/或如上文所定义的褪黑激素衍生物后,可以进行结合至所述固定的褪黑激素结合分子的包含所述褪黑激素衍生物的化合物的测量。所述测量通常可以基于在所述包含所述褪黑激素衍生物的化合物之上或之中的可检测部分的存在。例如,所述包含所述褪黑激素衍生物的化合物可以包含如上文所定义的标记物,诸如荧光标记物、放射性标记物或连接的能够进行可检测的酶促反应的酶。在替代实施方案中,所述测量可以基于不需要特定标记物、但例如能够检测颗粒或载体结构的存在的光学检测步骤。还设想的是基于鲁米诺官能化的银纳米探针或其修饰形式的灵敏检测。进一步细节可以,例如,源自Yu等人, 2014, Analytica Chimica Act, 812, 236-242。
在测量结合至所述固定的褪黑激素结合分子的包含所述褪黑激素衍生物的化合物后,可以推断,固定的褪黑激素结合分子的所有结合位点是否所述包含所述褪黑激素衍生物的化合物结合,或者特定百分比的结合位点是否不被所述化合物结合。因此,未结合的结合位点的数目可以(i)指示样品中褪黑激素的存在,和(ii)允许基于存在的结合位点数目与包含根据本发明的所述褪黑激素衍生物的化合物结合的位点数据之间的比较来定量样品中的褪黑激素的量。因此,所述定量原则上基于包含根据本发明的所述褪黑激素衍生物的化合物的测量量的反比例的测定。
在替代方法中,本发明提供用于检测和/或定量如上文所定义的样品中的褪黑激素的方法或免疫生物学测定法,其包括以下步骤:提供表面上的固定形式或可固定形式的包含根据本发明的褪黑激素衍生物的化合物;将所述表面上的如上文所定义的样品与预定义量的如上文所定义的褪黑激素结合分子孵育,由此允许所述褪黑激素结合分子与褪黑激素和/或固定或可固定的包含所述褪黑激素衍生物的化合物结合;测量与固定的包含所述褪黑激素衍生物的化合物结合的所述褪黑激素结合分子的量;和基于所述褪黑激素结合分子的测量量的反比例,推导所述样品中的褪黑激素的量。
因此,替代方法基于互补原理,其中代替褪黑激素结合分子,包含根据本发明的褪黑激素衍生物的化合物被固定或至少可固定于表面上。所述固定可以,例如,根据上述原理进行。在某些实施方案中,包含根据本发明的褪黑激素衍生物的固定化合物可以偶联或不偶联至颗粒。在进一步相应实施方案中,所述褪黑激素结合分子,例如抗体,可以偶联至颗粒或可以不偶联至如上文所定义的颗粒。
其中设想根据本发明的褪黑激素衍生物不偶联至颗粒的的情况的实例提供于图3的右侧小图中。在该实施方案中,如本文所定义的结合分子,例如抗体,可以结合至如本文所定义的颗粒,例如,磁性颗粒。
所述固定可以进一步基于偶联至褪黑激素衍生物的颗粒的载体的官能度。例如,在使用磁性颗粒的情况下,可以经由磁性驱动进行所述固定。此类固定可以是临时或瞬时固定,例如,在测定的某些步骤期间实施。因此,包含根据本发明的褪黑激素衍生物的化合物可以是“可固定的”,但不一定在孵育步骤或结合步骤期间固定于表面上。因此,在具体实施方案中,可以在样品与预定量的褪黑激素结合分子和与包含根据本发明的褪黑激素衍生物的化合物一起孵育之后进行所述固定。
优选的是,在允许褪黑激素结合分子与褪黑激素和/或固定或可固化的包含所述褪黑激素衍生物的化合物结合的孵育之后,可以进行洗涤或冲洗活动,以便从表面去除未结合的褪黑激素和/或褪黑激素衍生物。此类洗涤或冲洗步骤可以根据任何合适的方案进行,可以实施一次或多次等。在自由漂浮于样品或包含样品的混合物中的可固定的包含所述褪黑激素衍生物的化合物的情况下,在洗涤开始之前需要将化合物固定于表面的步骤,例如,通过磁性驱动。
在从表面去除未结合至所述包含所述褪黑激素衍生物的化合物的要素、例如褪黑激素和/或未结合的褪黑激素结合分子后,可以进行结合至所述包含所述褪黑激素衍生物的化合物的褪黑激素结合分子的测量。所述测量通常可以基于在所述褪黑激素结合分子之上或之中的可检测部分的存在。例如,所述褪黑激素结合分子可以包含如上文所定义的标记物,诸如荧光标记物、放射性标记物或连接的能够进行可检测的酶促反应的酶。优选地,所述褪黑激素结合分子,例如抗体,可以包含表位或具有抗原结构,其可以被第二抗体特异性识别。在具体实施方案中,此类第二抗体可以如上文所定义进行标记。在具体替代实施方案中,所述测量可以基于不需要特定标记物、但例如能够检测结合至包含根据本发明的褪黑激素衍生物的化合物的褪黑激素结合分子的存在的检测步骤,例如,biocore技术、表面等离振子共振技术,或声波技术,其基于质量/电荷差异。
在测量结合至包含根据本发明的褪黑激素衍生物的化合物的褪黑激素结合分子后,可以推断,所有最初提供的褪黑激素结合分子是否被所述包含所述褪黑激素衍生物的化合物结合,或者特定百分比的褪黑激素结合分子是否不被所述化合物结合。因此,未结合的褪黑激素结合分子的数目可以(i)指示样品中褪黑激素的存在,和(ii)允许基于最初提供的褪黑激素结合分子的数目和结合至包含根据本发明的所述褪黑激素衍生物的化合物的褪黑激素结合分子的数目之间的比较来定量样品中的褪黑激素的量。因此,所述定量原则上基于包含褪黑激素结合分子与所述包含根据本发明的所述褪黑激素衍生物的化合物的测量量的反比例的测定。定量量的计算通常在剂量反应曲线的帮助下或基于剂量反应曲线进行,所述剂量反应曲线与检测尖峰水平成反比。此类程序是技术人员已知的,或者可以源自合适的教科书,诸如电子书Assay Guidance Manual, 由G. Sitta Sittampalam编辑,Bethesda (MD): Eli Lilly & Company和the National Center for AdvancingTranslational Sciences; 2004,http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53196/,具体而言部分Immunoassay Methods, Karen L. Cox等人, Eli Lilly & Company,Indianapolis, IN, 2012,或其后来的更新版本。
在具体实施方案中,如上文所定义的方法或测定法可以用对照或参照样品,例如,具有已知量的褪黑激素的样品,或不包含褪黑激素的空白样品,来进行。此类参考执行可以与用实际样品执行的方法/测定法平行实施,可以允许获得的测量值的比较和/或质量控制,或者可以用于校准目的。优选地,质量控制样品可以包含具有一种或多种已知量的褪黑激素的缓冲液。
本发明特别设想的是如上文所定义的磁性颗粒的特定用途,其可以通过施加磁场来驱动,使得可以加速分析程序。本发明还设想,由于去除非特异性结合的颗粒,使用磁场可以降低背景信号。此类方法可以例如在光磁中进行。因此,根据本发明的测定法或方法可以包括磁性驱动如上文所定义偶联至磁性颗粒的包含褪黑激素衍生物的化合物的一个或多个步骤。因此,本发明设想如上所定义的方法或测定法在允许磁性驱动颗粒的装置中进行。所述驱动通常包括向装置和/或所述装置中存在的颗粒施加磁力。
在本发明的一个实施方案中,施加磁力以使颗粒与传感器表面密切邻近。
在本发明的另一个优选实施方案中,结合颗粒、例如磁性颗粒的检测,经由受抑全内反射(FTIR)或经由测量来自表面附近的所述结合的颗粒的散射光或经由簇形成的光学检测来进行。特别优选的是基于颗粒、特别是如上文所定义的磁性颗粒的光学检测的传感装置。示例性装置可以包含光源和光检测系统。用于检测的光学方法通常测量光信号的变化,即从磁性颗粒反射的光的差异,并且可以通过光学方式检测。
例如,此类方法可以包括技术诸如散射光的检测或基于全内反射(TIR)或受抑全内反射(FTIR)的检测。优选地,光信号的变化仅是指凭借第三捕获实体与传感器表面的结合而结合的那些磁性颗粒。细节是本领域技术人员已知的,或者可以源自合适的参考文献,诸如Bruls等人, Lab Chip, 2009, 9. 2504-3510。
如本文所使用的术语“全内反射”描述当光以大于特定角度的入射角从具有较高折射率的另一种材料进入一种材料时某些材料中存在的状况。该情况发生的具体角度取决于两种材料的折射率,也称为临界角,并且可以数学计算(Snell氏定律,折射定律)。在颗粒、例如磁性颗粒不存在的情况下,不发生折射,并且来自光源的光束被全反射。如果颗粒、例如磁性颗粒接近于表面或与传感器表面接触,光线被称为颗粒抑制,并且在该点的反射不再是完全的。可以计算可以被定义为全内反射信号的减小的信号。
信号或多或少线性地取决于表面上的颗粒的浓度(表面密度ñ)。所述信号可以表示为:
S = β ñ
其中S是以%计的测量的信号变化,而β是从表面密度与信号变化的转换因子。
在本发明的一个优选实施方案中,结合颗粒、例如磁性颗粒的检测,经由受抑全内反射(FTIR)或经由测量来自表面附近的所述结合的颗粒的散射光来进行。
在一个特别优选实施方案中,所述检测可以在光磁系统中实施,其中所述颗粒是磁性驱动并且在静止的样品流体中光学检测的磁性颗粒。因此,允许颗粒的磁性驱动的装置可以优选地是此类光磁系统。
在一个最后方面,本发明涉及用于检测和/或定量褪黑激素的部件试剂盒,其包含如上文所定义的褪黑激素衍生物和如上文所定义的褪黑激素特异性抗体。或者,如上文所定义的不同褪黑激素结合分子可存在于试剂盒中,例如,如上文所定义的非免疫球蛋白分子。在具体实施方案中,所述试剂盒可以作为疾病的诊断试剂盒提供,所述疾病与样品中、例如如上文所定义的样品中、特别是在唾液、血液、血清、血浆、尿液或汗液的样品中的褪黑激素的升高或降低水平相关。
根据本发明,所述试剂盒的成分可以包含于一个或多个容器或分开实体中。它们可以优选配制为诊断或定量组合物,例如,它们可以包含合适的载体,或者提供于合适的缓冲液等中。试剂盒中提供的辅助成分的实例是缓冲液,样品稳定化分子,离子如二价阳离子或一价阳离子,饱和溶液,第二亲和配体等,例如第二抗体,检测染料,酶促底物和进行基于本发明原理的检测所必需的任何其它合适的化合物或液体,这是本领域技术人员已知的。在具体实施方案中,所述试剂盒可以进一步包含允许进行校准或比较测试的参考试剂或对照试剂。
根据本发明的试剂盒可以任选地还包含指示试剂盒及其组分的使用或采用的文件。优选地,本发明的试剂盒中包含的说明书可以包含推荐的诊断选项,用于定量和对照测试的参考值等。所述试剂盒还可以包含说明手册和/或可以提供关于使用的额外信息等。
提供以下实施例和附图用于说明性目的。因此,应理解,实施例和附图不应被解释为限制性的。本领域技术人员将明确地能够设想本文展示的原理的进一步修改。
实施例
实施例1 - 测定形式
在最终测定形式中,将偶联有葡聚糖褪黑激素的珠粒干燥至药盒的层压体上,并且在样品添加之后使用磁力拉向表面。经由包被的抗褪黑激素抗体将包被的磁性颗粒捕获在基底表面上(参见图3)。样品中褪黑激素的存在防止包被珠粒的结合,这导致包被点的黑度降低,因此信号读出更低。
实施例2 -褪黑激素与氨基葡聚糖的缀合
使用EDC将褪黑激素偶联至氨基葡聚糖。简言之,将19 µl EDC (10mg/ml,在水中)与5μl褪黑激素-COOH (20mg/ml,在DMSO中)和130 μl氨基葡聚糖40 (10 mg/ml,在50 mM MESpH=6.2中)混合并在滚筒台上在滚动下孵育1小时。通过针对MES PD10脱盐而去除未偶联的褪黑激素。通过分光光度分析和假设脱盐之后葡聚糖的100%回收来测定偶联的效率。
实施例3 流体部分
葡聚糖-Mel珠粒包被
将珠粒转移至反应小瓶,并使用磁性颗粒浓缩器用50mM MES pH=6.2洗涤三次。收集磁珠并将其悬浮至20mg/ml的最终浓度。将羧化珠粒用50mM MES pH6.2中的12.5mM EDC和21mM NHS活化30分钟。活化之后,将珠粒用50mM MES pH6.2洗涤,并与等体积的葡聚糖-褪黑激素缀合物(脱盐至50mM MES pH=6.2)混合至1或10µg/ml葡聚糖(褪黑激素-1-丙酸或 GUS)的最终浓度。在滚筒台上孵育30分钟之后,通过添加2% blockmaster CE510 (JSRcooperation)至0.4%的最终浓度来终止反应。将珠粒在滚筒台上孵育过夜。关于聚集珠粒(珠粒簇)的存在检查珠粒。通过用10mM HEPES pH=7.4 / 250mM KCl/ 250mM KBr / 20%蔗糖/ 0.05% pluronic-F127/ 0.09% NaN3洗涤三次来去除未偶联的葡聚糖缀合物,并在4℃下以5.33 g/l的浓度储存于该缓冲液中,直至需要。
层压板的制备
将珠粒转移至反应小瓶,并使用磁性颗粒浓缩器收集。接下来,将收集的珠粒重悬浮于干燥缓冲液(10mM HEPES pH=7.4/10%FCS/50mM KCl/50mM KBr/20%蔗糖/0.05% pluronic-F127/0.09% NaN3)中,并在每个层压板上使用Nanodrop™ (Innovadyne™ - IDEX®Health & Science)给药150nl。将给药的珠粒溶液在37℃下干燥30分钟,并储存于Totech柜(Totech Europe B.V, Netherlands)中,直至需要。
实施例4 - 基础部分和褪黑激素标准系列
抗体的印刷
将抗体1-76-4 (Salimetrics, USA)在补充有80µg/ml BSA的50mM BTP pH=6.8中稀释至0.5或1μg/ ml(褪黑激素-1-丙酸或GUS)。使用sciFLEXARRAYER (SCIENION AG)印刷抗体,在每个室中印刷2个≈2nl的点。印刷之后,将各部件在37℃下储存过夜,并用填充缓冲液(10mM磷酸盐pH7.4, 2%蔗糖, 0.1%山羊IgG, 0.1%皂苷, 0.09% NaN3)亲水化。
褪黑激素标准系列
使用溶解于33% EtOH中的褪黑激素(Sigma)来制备0至1000pg/ml范围内的标准系列。标准系列在-20℃下以100μl等分试样储存。
实施例5 -测定形式的比较
用参考缀合物和GUS缀合物、20℃和30℃(对于GUS缀合物)的测定温度和血浆中的褪黑激素稀释系列制备完全剂量响应曲线。当我们在30℃下测量GUS缀合物和在20℃下测量参考缀合物时,我们发现用两种构建体的类似抑制,而当我们在20℃下测试两种缀合物时观察到改善的抑制(参见图4)。
用两种缀合物以20pg/ml研究两种缀合物的温度依赖性。对于两种缀合物,我们观察到温度依赖性,但与GUS缀合物相比明显较低(参见图5)。

Claims (15)

1.褪黑激素衍生物在测定法中的用途,其中所述衍生物是在褪黑激素的吲哚环的3位的缀合物,并且其中所述缀合物包含至少2个碳原子的接头,条件是所述缀合物不包含多肽或蛋白抗原。
2.权利要求1的用途,其中所述衍生物是3-(2-乙基酰氨基戊二酸)-5-甲氧基吲哚(GUS)或包含3-(2-乙基酰氨基戊二酸)-5-甲氧基吲哚(GUS)。
3.权利要求1或2的用途,其中所述衍生物偶联至载体。
4.权利要求3的用途,其中所述载体是葡聚糖。
5.权利要求3或4的用途,其中所述载体进一步偶联至颗粒,或包被表面。
6.权利要求3至5中任一项的用途,其中所述包含褪黑激素衍生物和载体的化合物是被标记的。
7.权利要求1的用途,其中所述测定法是灵敏度为<10 pg褪黑激素/ml的免疫生物学褪黑激素测定法,优选免疫生物学褪黑激素定量测定法。
8.权利要求1的用途,其中所述测定法在高于约20℃的温度下,优选在约20℃至25℃的温度下进行,和/或其中所述测定法进行小于16小时,优选约0.5小时。
9.用于检测和/或定量样品中的褪黑激素的方法或免疫生物学测定法,其包括以下步骤:
(a) 将样品与预定量的包含如权利要求1至6中任一项中所定义的褪黑激素衍生物的化合物一起孵育;
(b) 使褪黑激素和/或包含所述褪黑激素衍生物的化合物与褪黑激素结合分子结合,其中所述褪黑激素结合分子固定在表面上;
(c) 测量结合至所述褪黑激素结合分子的包含所述褪黑激素衍生物的化合物的量;和
(d) 基于包含所述褪黑激素衍生物的化合物的测量量的反比例,检测所述样品中的褪黑激素的存在和/或推导所述样品中的褪黑激素的量。
10.用于检测和/或定量样品中的褪黑激素的方法或免疫生物学测定法,其包括以下步骤:
(a) 提供以表面上的固定形式的或以可固定形式的包含如权利要求1至6中任一项所定义的褪黑激素衍生物的化合物;
(b) 将所述表面上的样品与预定义量的褪黑激素结合分子孵育,由此允许所述褪黑激素结合分子与褪黑激素和/或固定的或可固定的包含所述褪黑激素衍生物的化合物结合;
(c) 测量结合至固定的包含所述褪黑激素衍生物的化合物的所述褪黑激素结合分子的量;和
(d) 基于所述褪黑激素结合分子的测量量的反比例,推导所述样品中的褪黑激素的量。
11.权利要求9或10的方法或测定法,其中所述结合分子是褪黑激素特异性抗体。
12.权利要求9或10的方法或测定法,其中所述方法或测定法具有<10 pg褪黑激素/ml的灵敏度,在高于约20℃的温度下,优选在约20℃至25℃的温度下进行,和/或进行小于16小时,优选约0.5小时。
13.权利要求9或10的方法或测定法,其中所述方法或测定法在允许磁性驱动颗粒的装置中进行。
14.权利要求9或10的方法或测定法,其中所述样品是唾液、血液、血清、血浆、尿液或汗液样品。
15.用于检测和/或定量褪黑激素的部件试剂盒,其包含如权利要求1至6中任一项中所定义的褪黑激素衍生物和褪黑激素特异性抗体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111527384A (zh) * 2018-01-02 2020-08-11 昕诺飞控股有限公司 光黑视素活性指示器
CN115137312A (zh) * 2022-08-31 2022-10-04 首都医科大学附属北京同仁医院 睡眠质量评估方法、装置及穿戴设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2373934C1 (ru) * 2008-03-19 2009-11-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Фарминтерпрайсез" Применение производных глутаровой кислоты или их фармацевтически приемлемых солей в качестве противоаритмических средств
US20140294724A1 (en) * 2011-10-24 2014-10-02 Intellect Neurosciences, Inc. Compositions and methods for treatment of proteinopathies

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B.MANZ, ET AL.: "Development and Validation of a Radioimmunoassay for Serum Melatonin", 《J. CLIN. CHEM. CLIN, BIOCHEM.》 *
魏涛等: "褪黑激素的生理功能", 《SCIENCE AND TECHNOLOGY OF FOOD INDUSTRY》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111527384A (zh) * 2018-01-02 2020-08-11 昕诺飞控股有限公司 光黑视素活性指示器
CN111527384B (zh) * 2018-01-02 2023-08-29 昕诺飞控股有限公司 光黑视素活性指示器
CN115137312A (zh) * 2022-08-31 2022-10-04 首都医科大学附属北京同仁医院 睡眠质量评估方法、装置及穿戴设备

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