CN113933497A - I型胶原氨基端延长肽磁微粒化学发光免疫检测试剂盒及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医学分析技术领域，具体涉及一种I型胶原氨基端延长肽（P1NP）的化学发光免疫检测试剂盒及其检测方法。本发明试剂盒采用链霉亲和素磁微粒作为捕获物，使生物素偶联的抗体与链霉亲和素磁微粒充分结合并形成磁珠悬液，示踪标记物采用吖啶脂或吖啶脂衍生物标记抗体，在碱性条件下1秒钟内迅速发光，通过化学发光分析仪测定反应体系的发光强度，从而计算出待测物中I型胶原氨基端延长肽的浓度。本发明的试剂盒弥补国产试剂在该领域中空白，可以同时满足大型医院检验科、小型医院门诊、以及急诊科室的检测需要，具有较高的临床应用价值。

Description

I型胶原氨基端延长肽磁微粒化学发光免疫检测试剂盒及其 检测方法

技术领域

本发明涉及医学分析技术领域，具体涉及一种I型胶原氨基端延长肽（P1NP）的化学发光免疫检测试剂盒及其检测方法。

背景技术

骨基质的90%的由I型胶原蛋白组成，I型前胶原有N-(氨基)和C-(羧基)延长端，I型胶原合成过程释放I型胶原氨基端延长肽（P1NP），每合成一个胶原分子，就会有一个分子的P1NP产生，P1NP是I型胶原沉积的特异性标志物，因此是一个具有真正意义的骨形成标志物，成骨细胞活性增强，前胶原蛋白合成增多，血P1NP浓度增高，直接反应成骨细胞合成骨胶原的速率，检测P1NP含量可监测成骨细胞活力和骨形成情况。在I型胶原形成的过程中，P1NP被释放进入细胞外间隙，并最终进入血液。P1NP为三聚体形式，但很快降解成单体形式，分子量为100KD。

发明专利申请号201810699124“一种检测血清总I型胶原氨基端延长肽的试剂盒及使用方法”采用的是辣根过氧化物酶标记抗体的酶促磁微粒化学发光检测方法；发明专利申请号201610207318“P1NP检验试剂盒及其制备方法”采用的是辣根过氧化物酶标记抗体的酶促微孔板法化学发光。

上述两个专利均是酶促底物化学发光，属于间接化学发光方法，该方法反应试剂长，试剂昂贵，发光效率低，且微孔板式包被抗体与反应体系属于“固-液”反应体系，反应不充分，影响检测结果的灵敏度和准确性。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种I型胶原氨基端延长肽的化学发光免疫检测试剂盒。本发明提供的检测试剂盒采用原理是双抗夹心法，具体通过磁微粒偶联的单克隆抗体与样本中的抗原特异性结合，在与吖啶脂及其衍生物标记的单克隆抗体结合形成复合物，最后利用吖啶脂反应产生的光量子以检测浓度。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案。

本发明提供了一种I型胶原氨基端延长肽的磁微粒化学发光免疫检测试剂盒，其特征在于，所述试剂盒包括M试剂、R1试剂、R2试剂、校准品溶液、质控品溶液和激发液；

所述M试剂为含链霉亲和素磁微粒的溶液浓度为0.2-0.8 mg/mL；

所述R1试剂为含生物素标记的抗I型胶原氨基端延长肽抗体1的溶液浓度为0.2-5μg/mL；

所述R2试剂为含吖啶脂标记的抗I型胶原氨基端延长肽抗体2的溶液浓度为0.2-5μg/mL；

所述激发液包括I和II，激发液I由0.01-0.1%过氧化氢和含0.01-0.1%曲通X-100的混合而成；激发液II由0.01-0.2M氢氧化钠和0.1-0.5%曲通X-100混合而成；

所述校准品溶液浓度包含0ng/mL、2ng/mL、5ng/mL、10ng/mL、25ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、250ng/mL、500ng/mL、1000ng/mL的I型胶原氨基端延长肽重组抗原溶液；

所述质控品溶液浓度包含20ng/mL、400ng/mL、800ng/mL的I型胶原氨基端延长肽重组抗原溶液。

进一步地，所述试剂盒中M试剂的链霉亲和素磁微粒为链霉亲和素包被的超顺磁性微球，所述磁性微球为三氧化二铁或四氧化三铁磁性纳米颗粒与有机高分子材料形成的复合微球，所述复合微球表面通过改性带有一种或多种活性基团，所述活性基团能够与链霉亲和素的氨基或羧基通过酰胺键进行交联形成链霉亲和素包被的磁性微球；所述M试剂中链霉亲和素磁微粒粒径为1-10μm。

进一步地，所述试剂盒中R1试剂为抗I型胶原氨基端延长肽抗体1通过酰胺键与活性生物素或活性生物素衍生物偶联形成“生物素-抗I型胶原氨基端延长肽抗体1”结合物。

进一步地，所述试剂盒中R2试剂为吖啶脂及其衍生物与抗I型胶原氨基端延长肽抗体2通过酰胺键偶联形成“吖啶脂-抗I型胶原氨基端延长肽抗体2”结合物。

进一步地，所述试剂盒中M试剂、R1试剂和R2试剂的缓冲液为10-100mM，pH6.0-8.0的磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液、三羟甲基氨基甲烷缓冲液、柠檬酸盐缓冲液的一种或几种。

优选地，所述缓冲液中还包括：

（1）0.05%-0.5%的表面活性剂，所述表面活性剂包括吐温-20、曲通X-100的一种或两种；

（2）0.05%-0.5%抑菌剂，所述抑菌剂包括叠氮钠、Proclin300的一种或两种；

（3）0.01%-0.1%牛血清白蛋白作为抗体稳定剂；

（4）1-5%蔗糖或海藻糖作为蛋白稳定剂。

进一步地，所述试剂盒用于检测样品中I型胶原氨基端延长肽的含量。

优选地，所述检测样品包括血液、血清、血浆、组织或细胞。

进一步地，所述试剂盒用于监测成骨细胞活力和骨形成情况。

进一步地，所述试剂盒的检测方法包括以下步骤：

（1）采集人个体生物样品，在3000—3500低速离心5-10分钟得到待检样品；

（2）将（1）中待检样本以及校准品或质控品与上述试剂盒中所述的M试剂、R1试剂、R2试剂按照体积比为1:1:1:1的比例分别混匀，37℃温育10-30分钟，得到反应产物“磁微粒-亲和素-生物素-抗I型胶原氨基端延长肽抗体1-I型胶原氨基端延长肽-抗I型胶原氨基端延长肽抗体2-吖啶脂”复合物；

（3）通过外加磁场，吸附磁微粒后，洗涤2-3次，去除反应体系中未能与磁微粒结合的其他物质，保留上述复合物；

（4）检测：上述复合物中分别加入按照体积比1:3混合的激发液I和激发液II，用化学发光分析仪测定体系的发光强度，通过计算得到I型胶原氨基端延长肽的含量。

与现有技术相比本发明的有益效果。

1.以磁分离化学发光技术为手段，同时采用吖啶脂标记技术进行检测以建立一种I型胶原氨基端延长肽（P1NP）的直接化学发光免疫检测试剂盒，弥补国产试剂在该领域中空白，其性能与国外进口试剂相近，具有广泛应用前景，不仅能推动国内体外诊断试剂的发展，而且具有较高的临床应用价值。

2.检测快速，本发明方法在全自动化学发光免疫分析仪上1小时可以完成100-150个测试，一个测试20分钟可以完成检测。而现有的ELISA方法需要4到5小时完成检测。

3.试剂量程宽，线性范围广，可以不用稀释直接测量浓度高达1000ng/mL的样品。

4.试剂适用性好。本发明所提供的化学发光法检测试剂盒既可以在全自动化学发光免疫分析仪上使用，也可以在半自动化学发光免疫分析仪上使用。可以同时满足大型医院检验科、小型医院门诊、以及急诊科室的检测需要。

5. 本发明所采用磁微粒化学发光免疫检测试剂盒，操作方便、简单，反应条件温和，发光值稳定且受外界影响因素较小，相比于现有检测方法，本发明具有样本处理过程简单、检测成本低、检测迅速、测试结果准确、重复性好等优点。

附图说明

图1 本发明实施例I型胶原氨基端延长肽检测试剂盒标准曲线图。

图2 本发明实施例I型胶原氨基端延长肽检测试剂盒与罗氏试剂盒一致性比对曲线图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明，本发明将不会被限制于实施例，而是要符合本文所公开的原理相一致的最宽范围。所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明中。

实施例1。

1. 缓冲液配制：

1.1 标记缓冲液配制：pH9.0，0.1M碳酸盐缓冲液；

1.2纯化（保存）缓冲液：20mM，磷酸盐缓冲液，pH 7.4，含 1.5M氯化钠，0.05%Tween-20，0.05%小牛血清白蛋白，0.1% Proclin300。

2. M试剂的配制：取链霉亲和素磁珠（购买自日本JSR株式会社的链霉亲和素磁珠，粒径3um，10mg/mL）5mL，加纯化（保存）缓冲液10mL，清洗，吸附磁珠；重复2次，加纯化（保存）缓冲液100mL制成0.5mg/mL的M试剂，分装成5mL/瓶，4℃贮存。

3. R1试剂的配制：

3.1 生物素标记溶液：取冻干生物素粉末1mg加入300μL无水二甲基亚砜充分溶解，制成生物素浓度为10 mM的溶液；

3.2 抗I型胶原氨基端延长肽抗体1溶液：取0.2mg抗I型胶原氨基端延长肽抗体1（采购自北京博尔迈生物技术有限公司，货号：MDTK-P1NP-150），用标记缓冲液透析12小时，期间换液2次，最终用标记缓冲液制成2mg/mL的抗体溶液；

3.3生物素标记：上述抗体溶液中加入2.66μL的生物素溶液，轻轻混匀，放入37℃恒温箱中避光温育30 min；

3.4纯化：以G-25凝胶柱纯化上述反应液，用纯化（保存）缓冲液洗脱，得到生物素标记的抗I型胶原氨基端延长肽抗体1溶液；

3.5 R1试剂：将上述纯化的抗I型胶原氨基端延长肽抗体1溶液用纯化（保存）缓冲液释成含抗I型胶原氨基端延长肽抗体1浓度为2μg/mL（100mL）的溶液，分装成5mL/瓶，4℃贮存。

4. R2试剂的配制：

4.1 吖啶脂标记溶液：取吖啶脂粉末1mg加4.0 mL无水二甲基亚砜溶解，制成0.25mg/mL的吖啶脂标记溶液；

4.2 抗I型胶原氨基端延长肽抗体2溶液（采购自北京博尔迈生物技术有限公司，货号：MDTK-P1NP-151）：取0.2mg抗I型胶原氨基端延长肽抗体2，用标记缓冲液透析12小时，期间换液2次，最终用标记缓冲液制成0.2mg/mL的抗体溶液；

4.3 吖啶脂标记：上述抗体溶液中加入50μL的吖啶脂标记溶液，轻轻混匀，放入37℃恒温箱中避光温育30 min；

4.4 纯化：以G-25凝胶柱纯化上述反应液，用纯化（保存）缓冲液洗脱，得到吖啶脂标记的抗I型胶原氨基端延长肽抗体2溶液；

4.5 R2试剂：将上述吖啶脂标记的抗I型胶原氨基端延长肽抗体2溶液用纯化（保存）缓冲液稀释成含抗I型胶原氨基端延长肽抗体2浓度为2μg/mL（100mL）的溶液，分装成5mL/瓶，4℃贮存。

5. 校准品溶液的配制：取I型胶原氨基端延长肽重组抗原用纯化（保存）缓冲液分别配制成含I型胶原氨基端延长肽浓度为0ng/mL、2ng/mL、5ng/mL、10ng/mL、25ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、250ng/mL、500ng/mL、1000ng/mL的校准品溶液，4℃贮存。

6. 质控品溶液的配制：取I型胶原氨基端延长肽重组抗原（采购自北京博尔迈生物技术有限公司，货号：MDTK-P1NP-STD）用纯化（保存）缓冲液分别配制成含I型胶原氨基端延长肽浓度为20ng/mL、400ng/mL、800ng/mL的质控品溶液，4℃贮存。

7. 激发液配制：

7.1 激发液I的配制：分别取0.2mL 30%的过氧化氢溶液，0.5mL曲通X-100加纯化水至100mL制成含0.06% 过氧化氢和含0.5%曲通X-100的混合而成，4℃贮存；

7.2 激发液II的配制：称取0.4g氢氧化钠，0.5mL曲通X-100加纯化水至100mL得激发液II溶液，4℃贮存。

8. 上机检测：

8.1 上机操作步骤：

将分装好的M试剂瓶、R1试剂瓶、R2试剂瓶各一瓶安装于SMART500H全自动化学发光分析仪相应位置，将样本、校准品或者质控品吸入样品反应杯中，然后将反应杯放入样本架上，输入检测项目，点击运行，检测开始；

8.2 标准曲线建立：

使用实施例1（8.1）操作步骤，取校准品溶液测定发光值，绘制标准曲线，见表1、图1。

表1.标准曲线

。

实施例2。

使用实施例1（8.1）操作步骤，分别配制不同浓度的R1和R2试剂，并将其按照浓度分组，分别测定0、100和500ng/mL的标准品的发光值，结果如表2。

表2 不同浓度R1和R2试剂浓度对发光值的影响

。

结果评价：R1和R2试剂浓度分别为2μg/mL时，高浓度与低浓度标准品发光值比值最大，故选次浓度做为试剂的工作浓度。

筛选R1和R2试剂最佳加样体积和抗体反应温度对检测结果的影响，分别加入不同体积的R1和R2试剂，并将其按照体积分组，使用实施例1（8.1）操作步骤，分别测定100和500ng/mL的标准品的发光值，结果见表3。

表3 R1和R2试剂的加样体积对发光值的影响

。

分别在不同抗体孵育时间下，使用实施例1（8.1）操作步骤，分别测定100和500ng/mL的标准品的发光值，结果如下表。

表4 不同孵育时间对试剂对发光值影响

。

结果评价：试剂体积分别为50μL时，抗体孵育时间为20分钟时高浓度与低浓度标准品发光值比值最大，故选次条件做为试剂的工作条件。

实施例3本发明试剂盒的性能评估。

1. 干扰能力。

使用实施例1中的试剂，使用实施例1（8.1）操作步骤，向标准品(1000ng/mL)中分别添加校准品稀释液(0ng/mL)和校准品稀释液溶解的不同浓度的特异性干扰物胆红素、甘油三酯、血红蛋白，稀释后形成两组理论为50和500ng/mL样本。通过对空白组和实验组检测结果的比较，5次测试的平均值与理论值相对偏差越小的测试组，特异性越好。

表5干扰能力检测结果

。

批内精密度：使用三个浓度水平质控样本作为待测样本，使用实施例1（8.1）操作步骤，每个浓度重复测量5次，计算平均值和变异系数表6。

表6.批内精密度测定结果

。

2. 稳定性评估。

将M试剂、R1试剂、R2试剂置37℃温箱中14天，使用实施例1（8.1）操作步骤，每周检测一次三个浓度测定质控品结果。

表7.稳定性结果

。

表8. 6个月稳定性试验结果

。

3. 与进口试剂盒的相关性分析。

在本实施例中，我们收集了20例患者临床血浆和血清样本，采用实施例1中的试剂进行检测，检测结果与市场上的进口试剂盒的检测结果进行了相关性分析，结果如表9所示。血浆样本相关性直线拟合的结果显示拟合方程为（y=1.029x-0.7782，R²=0.9904），见图2（血浆），血清样本与罗氏结果一致性比较直线拟合的结果显示拟合方程为（y = 1.0331x+ 0.8614，R2 = 0.9956，见图2（血清）。血浆和血清结果表明本发明中的试剂盒和进口上市试剂盒相关性高，准确性非常一致。

表9. 20例临床血浆和血清样本与罗氏电化学发光测定结果比较

。

4. 试剂的分析灵敏度（空白限）。

使用实施例1中的试剂，选用生理盐水作为空白样本测试，重复测试20次，用全自动化学发光免疫分析仪进行测试，记录发光值(RLU)，具体数据见表10。计算20次测试结果的平均值(X)和标准差(SD)，将X±2SD的计算值带入实施例1中建立的标准曲线计算浓度值，所得浓度值作为试剂的分析灵敏度（空白限）。测试结果如表10所示，试剂的分析灵敏度（空白限）为0.2ng/mL。

表10分析灵敏度（空白限）

。

Claims (10)

1.一种I型胶原氨基端延长肽的磁微粒化学发光免疫检测试剂盒，其特征在于，所述试剂盒包括M试剂、R1试剂、R2试剂、校准品溶液、质控品溶液和激发液；

所述M试剂为含链霉亲和素磁微粒的溶液，浓度为0.2-0.8 mg/mL；

所述R1试剂为含生物素标记的抗I型胶原氨基端延长肽抗体1的溶液，浓度为0.2-5μg/mL；

所述R2试剂为含吖啶脂标记的抗I型胶原氨基端延长肽抗体2的溶液，浓度为0.2-5μg/mL；

所述激发液包括I和II，激发液I由0.01-0.1%过氧化氢和含0.01-0.1%曲通X-100的混合而成；激发液II由0.01-0.2M氢氧化钠和0.1-0.5%曲通X-100混合而成；

所述校准品溶液浓度包含0ng/mL、2ng/mL、5ng/mL、10ng/mL、25ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、250ng/mL、500ng/mL、1000ng/mL的I型胶原氨基端延长肽重组抗原溶液；

所述质控品溶液浓度包含20ng/mL、400ng/mL、800ng/mL的I型胶原氨基端延长肽重组抗原溶液。

2.根据权利要求1所述的一种I型胶原氨基端延长肽的磁微粒化学发光免疫检测试剂盒，其特征在于，所述试剂盒中M试剂的链霉亲和素磁微粒为链霉亲和素包被的超顺磁性微球，所述磁性微球为三氧化二铁或四氧化三铁磁性纳米颗粒与有机高分子材料形成的复合微球，所述复合微球表面通过改性带有一种或多种活性基团，所述活性基团能够与链霉亲和素的氨基或羧基通过酰胺键进行交联形成链霉亲和素包被的磁性微球；所述M试剂中链霉亲和素磁微粒粒径为1-10μm。

3.根据权利要求1所述的一种I型胶原氨基端延长肽的磁微粒化学发光免疫检测试剂盒，其特征在于，所述试剂盒中R1试剂为抗I型胶原氨基端延长肽抗体1通过酰胺键与活性生物素或活性生物素衍生物偶联形成“生物素-抗I型胶原氨基端延长肽抗体1”结合物。

4.根据权利要求1所述的一种I型胶原氨基端延长肽的磁微粒化学发光免疫检测试剂盒，其特征在于，所述试剂盒中R2试剂为吖啶脂及其衍生物与抗I型胶原氨基端延长肽抗体2通过酰胺键偶联形成“吖啶脂-抗I型胶原氨基端延长肽抗体2”结合物。

5.根据权利要求1所述的一种I型胶原氨基端延长肽的磁微粒化学发光免疫检测试剂盒，其特征在于，所述试剂盒中M试剂、R1试剂和R2试剂的缓冲液为10-100mM，pH6.0-8.0的磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液、三羟甲基氨基甲烷缓冲液、柠檬酸盐缓冲液的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的试剂盒，其特征在于，所述缓冲液中还包括：

（1）0.05%-0.5%的表面活性剂，所述表面活性剂包括吐温-20、曲通X-100的一种或两种；

（2）0.05%-0.5%抑菌剂，所述抑菌剂包括叠氮钠、Proclin300的一种或两种；

（3）0.01%-0.1%牛血清白蛋白作为抗体稳定剂；

（4）1-5%蔗糖或海藻糖作为蛋白稳定剂。

7.根据权利要求1所述的一种I型胶原氨基端延长肽的磁微粒化学发光免疫检测试剂盒，其特征在于，所述试剂盒用于检测样品中I型胶原氨基端延长肽的含量。

8.根据权利要求7所述试剂盒，其特征在于，所述检测样品包括血液、血清、血浆、组织或细胞。

9.根据权利要求1所述的一种I型胶原氨基端延长肽的磁微粒化学发光免疫检测试剂盒，其特征在于，所述试剂盒用于监测成骨细胞活力和骨形成情况。

10.根据权利要求1所述的一种I型胶原氨基端延长肽的磁微粒化学发光免疫检测试剂盒，其特征在于，所述试剂盒的检测方法包括以下步骤：

（1）采集人个体生物样品，在3000—3500低速离心5-10分钟得到待检样品；

（2）将（1）中待检样本以及校准品或质控品与上述试剂盒中所述的M试剂、R1试剂、R2试剂按照体积比为1:1:1:1的比例分别混匀，37℃温育10-30分钟，得到反应产物“磁微粒-亲和素-生物素-抗I型胶原氨基端延长肽抗体1-I型胶原氨基端延长肽-抗I型胶原氨基端延长肽抗体2-吖啶脂”复合物；

（3）通过外加磁场，吸附磁微粒后，洗涤2-3次，去除反应体系中未能与磁微粒结合的其他物质，保留上述复合物；

（4）检测：上述复合物中分别加入按照体积比1:3混合的激发液I和激发液II，用化学发光分析仪测定体系的发光强度，通过计算得到I型胶原氨基端延长肽的含量。

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