CN114921447B - 酶试剂的制备方法及含该酶试剂的凝血酶原时间检测卡 - Google Patents
酶试剂的制备方法及含该酶试剂的凝血酶原时间检测卡 Download PDFInfo
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- C12N9/6424—Serine endopeptidases (3.4.21)
- C12N9/6429—Thrombin (3.4.21.5)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
本发明提供了一种酶试剂的制备方法，具体包括：在第一缓冲液中加入合成磷脂，得到混合液；在混合液中加入组织因子得到组织因子溶液；对组织因子溶液进行处理得到组织因子酯化物；将组织因子酯化物加入到第一缓冲液中进行处理得到酯化凝血因子；将硫酸亚铁、矢车菊色素溶解在第一缓冲液中，取上层清液，得到亚铁‑矢车菊螯合物的电子介体；调节亚铁‑矢车菊螯合物的电子介体的pH，并在此基础上制备酶试剂母液；以酶试剂母液为溶剂，混合酯化凝血因子得到酶试剂。本发明还提供了一种凝血酶原时间检测卡，所述检测卡上含有上述制备方法制得的酶试剂。本发明的优点在于，所述酶试剂能够被应用于凝血酶原时间检测中，提高凝血酶原时间检测的灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及电化学检测技术领域，具体涉及一种酶试剂的制备方法以及含有该酶试剂的凝血酶原时间检测卡。
背景技术
凝血酶原时间是外源性凝血功能检测的重要指标。通过采用电化学法检测凝血酶原时间，具有方便快捷、简单易用的特点，能够适用于抗凝患者居家日常自我监控，也可以适用于各类外科手术。其原理是利用凝血酶原时间检测仪，监测在酶反应的过程中电化学检测卡产生的响应电流，并根据电流达到峰值的时间计算出凝血酶原时间值。
基于电化学法的凝血酶原时间检测卡，酶试剂作为其重要组成成分，通常包含电子介体。所述电子介体一般由具备高性能的传递电子的材料制备而成，例如铁氰化物和锇类化合物。但是，铁氰化物作为凝血酶原时间检测卡的电子介体，热稳定性差，易受血液内还原物质的干扰，受个体因素影响较大；锇类化合物作为凝血酶原时间检测卡的电子介体，制备困难，成本较高，不适合用于大规模生产。同时，所述酶试剂中一般不包含能够被凝血酶特异性识别的底物，故现有技术中凝血酶原时间检测卡的检测灵敏度不高。
综上所述，在电化学法检测凝血酶原时间中，急需一种酶试剂，所述酶试剂能够应用于凝血酶原时间检测卡，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种酶试剂的制备方法，所述方法制得的酶试剂包含新型电子介体以及能被凝血酶特异性识别的底物，能够提高凝血酶原时间检测的灵敏度，具体技术方案如下：
一种酶试剂的制备方法，具体包括如下步骤：
制备酯化凝血因子，具体是：在第一缓冲液中加入合成磷脂，得到混合液；在混合液中加入组织因子得到组织因子溶液；对组织因子溶液进行处理得到组织因子酯化物；将组织因子酯化物加入到第一缓冲液中，进行透析处理，得到酯化凝血因子；其中，所述混合液中合成磷脂的质量含量为0.01-0.1wt％；所述组织因子溶液中组织因子的质量含量为0.001-0.01wt％；
制备亚铁-矢车菊螯合物，具体是：将硫酸亚铁、矢车菊色素溶解在第一缓冲液中得到中间混合物，将中间混合物混合均匀后取上层清液，得到亚铁-矢车菊螯合物的电子介体；其中，所述中间混合物中：硫酸亚铁的质量分数为0.1％-1％，矢车菊色素的质量分数为1％-10％；
制备酶试剂，具体是：将亚铁-矢车菊螯合物的电子介体的pH调节至6-8；依次添加易溶性钙盐、电解质、多肽聚合物、调节pH值后的亚铁-矢车菊螯合物的电子介体、多糖、蛋白保护剂、有机溶剂以及防腐剂得到酶试剂母液；以酶试剂母液为溶剂，混合酯化凝血因子得到酶试剂；其中，所述酶试剂母液中多肽聚合物的浓度为50-300uM/L。
优选的，所述矢车菊色素包括矢车菊素阿拉伯糖苷、矢车菊素半乳糖苷、矢车菊素葡萄糖苷、矢车菊素、矢车菊素-3-芸香糖苷、矢车菊素双葡糖苷、矢车菊素芸香糖苷、氯化花青素-3-槐糖苷以及氯化花青素-3-桑布双糖苷中的一种或者多种。
优选的，所述多肽聚合物为S2238TM、DiaPharma CS-TG以及DiaPharma CS-TH中的任意一种。
优选的，所述第一缓冲液包含缓冲溶液以及表面活性剂，所述缓冲溶液包含TES、PBS、HEPES以及TRIS缓冲溶液中的一种或者多种，且所述缓冲溶液的摩尔浓度为5-300mM/L；所述表面活性剂包含Triton X-100以及Tween 80中的一种或者两种，且所述表面活性剂和第一缓冲液的体积比为0.05％-0.1％。
优选的，所述合成磷脂包括磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸以及磷脂酰甘油中一种或多种；
所述组织因子包括重组人组织因子、重组兔组织因子以及重组猪组织因子中的一种或者多种。
优选的，所述酶试剂母液中：
所述易溶性钙盐的摩尔浓度为1-5mM/L；
所述电解质的摩尔浓度为10-250mM/L；
所述多糖的质量含量为7-12wt％；
所述蛋白保护剂的质量含量为1.0-10.0wt％；
所述有机溶剂的质量含量为4-6wt％；
所述防腐剂的质量含量为0.3-1.2wt％。
优选的，所述易溶性钙盐包括氯化钙以及硝酸钙中的一种或者两种；
所述电解质包括氯化钠、氯化钾以及硫酸钠中的一种或者多种；
所述多糖包括海藻酸钠、蔗糖、淀粉以及纤维素中的一种或者多种；
所述蛋白保护剂包括甘氨酸、牛血清白蛋白以及人血清白蛋白中的一种或者多种；
所述有机溶剂包括聚乙二醇或者聚乙烯醇中的一种或者两种；
所述防腐剂包括硫柳汞、苯甲酸钠以及山梨酸钾中的一种或者多种。
应用本发明的技术方案，具有的有益效果为：本发明基于电化学方法，提供了一种酶试剂的制备方法，所述酶试剂能够应用于凝血酶原时间检测中，提高凝血酶原时间检测的灵敏度，且含该酶试剂的凝血酶原时间检测卡的灵敏度高、重复性好、可操作性强，其机理在于，所述酶试剂中包含多肽聚合物以及亚铁-矢车菊螯合物的电子介体，所述多肽聚合物能够被凝血酶特异性识别，凝血酶特异性识别所述多肽聚合物后，进行切割处理并施加电压，所述亚铁-矢车菊螯合物的电子介体与凝血酶切割多肽聚合物后产生的物质进行反应，以此再监测酶反应的过程中凝血酶原时间检测卡产生的响应电流，并根据电流达到峰值的时间计算出凝血酶原时间值，能够提高对凝血酶原时间检测的灵敏度。
本发明还提供了一种凝血酶原时间检测卡，包括微流控流道、电极工作区、电极基板以及如上述制备方法制得的酶试剂；所述微流控流道与电极工作区相连，所述电极工作区表面涂覆有酶试剂；所述电极工作区与电极基板相连，所述电极基板上印刷有工作电极和对电极；所述微流控流道、电极工作区以及电极基板的组合实现凝血酶原时间的检测。
优选的，还包括样品口，所述样品口与微流控流道相连，用于接收待测样品并使得待测样品流入微流控流道中。
优选的，还包括亲水膜，所述亲水膜被涂覆在所述微流控流道上，用于待测样品的流动。
应用本发明的技术方案，具有的有益效果为：本发明提供的凝血酶原时间检测卡，无需大型仪器即可对患者的凝血酶原时间予以检测，操作便捷，且所述凝血酶原时间检测卡上涂覆有上述制备方法制得的酶试剂，能够提高对凝血酶原时间检测的灵敏度。除此之外，所述凝血酶原时间检测卡的制备简单，便于大规模应用生产。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例1提供的酶试剂的制备方法的流程图；
图2是本发明优选实施例1对应的凝血酶原时间检测卡的结构示意图；
其中，1、微流控流道，2、电极工作区，3、工作电极，4、对电极，5、样品口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
本实施例提供了一种优选的酶试剂制备方法，参见图1，具体包括如下步骤：
制备酯化凝血因子，具体是：将冻干磷脂酰胆碱和冻干磷脂酰丝氨酸按照2:1的摩尔比混合制得合成磷脂；在第一缓冲液中加入制得的合成磷脂，搅拌，使得合成磷脂在第一缓冲液中充分溶解，得到混合液；其中，所述混合液中合成磷脂的质量含量为0.05wt％；具体的，所述第一缓冲液包含缓冲溶液以及表面活性剂，所述缓冲溶液为TES缓冲溶液，且所述TES缓冲溶液的摩尔浓度为10mM/L、pH为7.0；所述表面活性剂为Triton X-100，且所述表面活性剂和第一缓冲液的体积比为0.05％-0.1％；
在混合液中加入0.06质量份的组织因子，得到组织因子溶液；其中，所述组织因子溶液中组织因子的质量含量为0.005wt％；对组织因子溶液进行处理得到组织因子酯化物，具体的，所述处理的条件为超声处理，超声处理时间为10-30min，工作时间3s，间歇时间2s；
将制得的组织因子酯化物加入到第一缓冲液中，进行透析处理，得到酯化凝血因子；具体的，所述透析处理的时间为4-36h。
制备亚铁-矢车菊螯合物，具体是：称取50mg的硫酸亚铁，500mg的矢车菊素阿拉伯糖苷，并将所述硫酸亚铁与矢车菊素阿拉伯糖苷溶解在第一缓冲液中得到中间混合物；将中间混合物混合均匀后静置，取上层清液，得到亚铁-矢车菊螯合物的电子介体；其中，所述中间混合物中：硫酸亚铁的质量分数为0.5％，矢车菊色素的质量分数为5％。
制备酶试剂，具体是：将亚铁-矢车菊螯合物的电子介体的pH调节至6-8；依次加入0.1质量份氯化钙、0.2质量份氯化钠、0.05质量份多肽聚合物S2238TM、0.01质量份调节pH值后的亚铁-矢车菊螯合物的电子介体、0.2质量份海藻酸钠、0.5质量份牛血清白蛋白、0.2质量份甘氨酸、0.4质量份PEG 8000以及0.3质量份硫柳汞，得到酶试剂母液；以酶试剂母液为溶剂，混合酯化凝血因子得到酶试剂；其中，所述酶试剂母液中多肽聚合物的浓度为50uM/L。
在上述步骤之外，还可以对制得的酶试剂进行冷藏处理，冷藏处理可以使得酶试剂的内部成分稳定；具体的，冷藏处理条件为：冷藏温度为2～8℃，冷藏时间为2h。
具体的，所述多肽聚合物S2238TM为H-D-Phe-Pip-Arg-pNA·2HCl，来自DiaPharma公司，Catalog#:S820324。
实施例2～实施例6：
具体的，以实施例1为基础，实施例2～实施例6内，参照实施例1，实施例1～实施例6中所述多肽聚合物与其在酶试剂母液中的浓度以及所述矢车菊色素与其在中间混合物中的质量分数如表1所述，实施例2～实施例6中其他步骤、参数以及条件均与实施例1中的酶试剂制备方法一致。
表1酶试剂部分物质的组成成分表
实施例7：
以实施例1为基础，将实施例1中的多肽聚合物替换为DiaPharma CS-TG，所述多肽聚合物DiaPharma CS-TG为H-B-Ala-Gly-Arg-pNA·2AcOH，来自DiaPharma公司，Catalog#:DPG239-10；其他步骤、参数以及条件均与实施例1中的酶试剂制备方法一致。
实施例8：
以实施例1为基础，将实施例1中的多肽聚合物替换为DiaPharma CS-TH，所述多肽聚合物DiaPharma CS-TH为H-D-Phe-Pip-Arg-pNA·2HCl，来自DiaPharma公司，Catalog#:DPG238-5；其他步骤、参数以及条件均与实施例1中的酶试剂制备方法一致。
对比例1：
以实施例1为基础，将实施例1中的多肽聚合物替换为S2756TM，所述多肽聚合物S2756TM为Z-D-Arg-Gly-Arg-pNA·2HCl，来自DiaPharma公司，Catalog#:S821413；其他步骤、参数以及条件均与实施例1中的酶试剂制备方法一致。
对比例2：
以实施例1为基础，省略加入多肽聚合物的步骤，在所述酶试剂内不加入特定的多肽聚合物；其他步骤、参数以及条件均与实施例1中的酶试剂制备方法一致。
对比例3：
以实施例1为基础，省略制备亚铁-矢车菊螯合物的步骤，在所述酶试剂内不加入电子介体；其他步骤、参数以及条件均与实施例1中的酶试剂制备方法一致。
对比例4：
选用市售的便携式血凝仪及其凝血酶原时间检测卡。
将实施例1～实施例8与对比例1～对比例3中提供的11种制备方法制得的酶试剂印刷在凝血酶原时间检测卡的电极基片上，经烘干干燥，贴附双面胶和亲水膜，组装成11种凝血酶原时间检测卡，分别对应实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7、实施例8、对比例1、对比例2以及对比例3；具体的，所述烘干干燥的条件为：烘干温度为40-80℃，烘干时间为5-30min。
以实施例1为例，实施例1对应的凝血酶原时间检测卡，包括微流控流道1、电极工作区2、电极基板、进样口5、亲水膜以及实施例1提供的制备方法制得的酶试剂；所述样品口5与微流控流道1相连，用于接收待测样品并使得待测样品流入微流控流道1中；所述微流控流道1与电极工作区2相连，所述亲水膜被涂覆在所述微流控流道1上，用于待测样品的流动；所述电极工作区2表面涂覆有所述酶试剂；所述电极工作区2与电极基板相连，所述电极基板上印刷有工作电极3和对电极4；所述微流控流道1、电极工作区2以及电极基板的组合实现凝血酶原时间的检测。
对实施例1～实施例8以及对比例1～对比例4对应的12种凝血酶原时间检测卡进行检验，具体的检验过程如下：
将实施例1～实施例8以及对比例1～对比例4对应的12种凝血酶原时间检测卡与配套电化学检验仪配合使用，12种凝血酶原时间检测卡分别对同样的血浆样品进行凝血酶原时间测试，其重复性结果见表2。
表2凝血酶原时间测定结果
表2表明，实施例1～实施例8对应的凝血酶原时间检测卡与对比例1～对比例4对应的凝血酶原时间检测卡相比，实施例1～实施例8的变异系数值均低于6％，且各实施例的变异系数值之间并无实质上的差别，变异系数小，重复性好，均优于对比例1与对比例4对应的凝血酶原时间检测卡；其中，对比例2与对比例3无测试数据，其原因在于，对比例2提供的制备方法中酶试剂未加入多肽聚合物、对比例3提供的制备方法中酶试剂未加入电子介体，故对比例2以及对比例3对应的凝血酶原时间检测卡无法在凝血酶反应的过程中被检测到有效的响应电流信号，更无法对凝血酶原时间进行有效检测。因此，对比例2以及对比例3对应的凝血酶原时间检测卡无法对凝血酶原时间进行检测。
具体的，实施例1、实施例7以及实施例8与对比例1以及对比例2相比，除对比例2提供的制备方法中酶试剂未加入多肽聚合物，以至于对比例2对应的凝血酶原时间检测卡无法检测凝血酶原时间外，实施例1、实施例7以及实施例8对应的凝血酶原时间检测卡的变异系数值均小于对比例1对应的凝血酶原时间检测卡的变异系数值，且实施例1、实施例7以及实施例8对应的凝血酶原时间检测卡的变异系数值并无实质上的区别，其机理在于，实施例1、实施例7以及实施例8所用酶试剂分别包含有三种不同多肽聚合物的特异性底物，能够基于凝血酶的特异识别性进行特异性识别；凝血酶特异性识别所述多肽聚合物后，进行切割处理，并施加电压，以此再监测在酶反应的过程中凝血酶原时间检测卡产生的响应电流，并根据电流达到峰值的时间计算出凝血酶原时间值。而对比例1对应的凝血酶原时间检测卡，所用酶试剂所使用的多肽聚合物为S2756TM，所述多肽聚合物S2756TM上不具备凝血酶的识别位点，不能被凝血酶特异性识别，因此对比例1所对应的检测物质并非凝血酶原；对比例2中所用酶试剂中不包含有多肽聚合物，更加不能被凝血酶特应性识别，无法检测凝血酶原时间。因此，实施例1、实施例7以及实施例8对应的凝血酶原时间检测卡因所用酶试剂中含有能被凝血酶特异性识别的多肽聚合物，与对比例1以及对比例2对应的凝血酶原时间检测卡相比，检测效果好。
具体的，实施例1与对比例3相比，除对比例3提供的制备方法中酶试剂未加入电子介体，以至于对比例3对应的凝血酶原时间检测卡无法检测凝血酶原时间外，实施例1对应的凝血酶原时间检测卡的变异系数小，重复率高，其机理在于，实施例1所用酶试剂中添加了亚铁-矢车菊螯合物的电子介体，此时所述亚铁-矢车菊螯合物的电子介体只能与凝血酶切割多肽聚合物后产生的物质进行反应，从而对凝血酶原时间进行检测，能够提高对凝血酶原时间检测的灵敏度。而对比例3对应的凝血酶原时间检测卡，所用酶试剂中并未包含任何电子介体，更加不能与切割多肽聚合物后的特定物质进行反应，无法检测凝血酶原时间。因此，实施例1对应的凝血酶原时间检测卡因所用酶试剂中含有亚铁-矢车菊螯合物的电子介体，与对比例3对应的凝血酶原时间检测卡相比，检测效果好。
对于凝血酶原时间检测卡，国家规定的变异系数为不超过10％，因此，采用本发明实施例1～实施例8提供酶试剂制备的凝血酶原时间检测卡具有较高的优越性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种酶试剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
制备酯化凝血因子，具体是：在第一缓冲液中加入合成磷脂，得到混合液；在混合液中加入组织因子得到组织因子溶液；对组织因子溶液进行处理得到组织因子酯化物；将组织因子酯化物加入到第一缓冲液中，进行透析处理，得到酯化凝血因子；其中，所述混合液中合成磷脂的质量含量为0.01-0.1wt％；所述组织因子溶液中组织因子的质量含量为0.001-0.01wt％；
制备亚铁-矢车菊螯合物，具体是：将硫酸亚铁、矢车菊色素溶解在第一缓冲液中得到中间混合物，将中间混合物混合均匀后取上层清液，得到亚铁-矢车菊螯合物的电子介体；其中，所述中间混合物中：硫酸亚铁的质量分数为0.1％-1％，矢车菊色素的质量分数为1％-10％；
制备酶试剂，具体是：将亚铁-矢车菊螯合物的电子介体的pH调节至6-8；依次添加易溶性钙盐、电解质、多肽聚合物、调节pH值后的亚铁-矢车菊螯合物的电子介体、多糖、蛋白保护剂、有机溶剂以及防腐剂得到酶试剂母液；以酶试剂母液为溶剂，混合酯化凝血因子得到酶试剂；其中，所述酶试剂母液中多肽聚合物的浓度为50-300μM/L；
所述矢车菊色素为矢车菊素阿拉伯糖苷，或者是，
为矢车菊素阿拉伯糖苷与矢车菊素半乳糖苷混合物，或者是，
为矢车菊素阿拉伯糖苷与矢车菊素半乳糖苷与矢车菊素葡萄糖苷与矢车菊素混合物；
所述多肽聚合物为H-D-Phe-Pip-Arg-pNA·2HCl、H-B-Ala-Gly-Arg-pNA·2AcOH或H-D-Phe-Pip-Arg-pNA·2HCl。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一缓冲液包含缓冲溶液以及表面活性剂，所述缓冲溶液为TES、PBS、HEPES以及TRIS缓冲溶液中的一种或者多种，且所述缓冲溶液的摩尔浓度为5-300mM/L；所述表面活性剂为Triton X-100以及Tween 80中的一种或者两种，且所述表面活性剂和第一缓冲液的体积比为0.05％-0.1％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合成磷脂包括磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸以及磷脂酰甘油中一种或多种；
所述组织因子包括重组人组织因子、重组兔组织因子以及重组猪组织因子中的一种或者多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酶试剂母液中：
所述易溶性钙盐的摩尔浓度为1-5mM/L；
所述电解质的摩尔浓度为10-250mM/L；
所述多糖的质量含量为7-12wt％；
所述蛋白保护剂的质量含量为1.0-10.0wt％；
所述有机溶剂的质量含量为4-6wt％；
所述防腐剂的质量含量为0.3-1.2wt％。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述易溶性钙盐包括氯化钙以及硝酸钙中的一种或者两种；
所述电解质为氯化钠、氯化钾以及硫酸钠中的一种或者多种；
所述多糖为海藻酸钠、蔗糖、淀粉以及纤维素中的一种或者多种；
所述蛋白保护剂为甘氨酸、牛血清白蛋白以及人血清白蛋白中的一种或者多种；
所述有机溶剂为聚乙二醇或者聚乙烯醇中的一种或者两种；
所述防腐剂为硫柳汞、苯甲酸钠以及山梨酸钾中的一种或者多种。
6.一种凝血酶原时间检测卡，其特征在于，包括微流控流道(1)、电极工作区(2)、电极基板以及如权利要求1-5任意一项所述制备方法制得的酶试剂；所述微流控流道(1)与电极工作区(2)相连，所述电极工作区(2)表面涂覆有酶试剂；所述电极工作区(2)与电极基板相连，所述电极基板上印刷有工作电极(3)和对电极(4)；所述微流控流道(1)、电极工作区(2)以及电极基板的组合实现凝血酶原时间的检测。
7.根据权利要求6所述的凝血酶原时间检测卡，其特征在于，还包括样品口(5)，所述样品口(5)与微流控流道(1)相连，用于接收待测样品并使得待测样品流入微流控流道(1)中。
8.根据权利要求7所述的凝血酶原时间检测卡，其特征在于，还包括亲水膜，所述亲水膜被涂覆在所述微流控流道(1)上，用于待测样品的流动。
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| CN202210775355.2A CN114921447B (zh) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | 酶试剂的制备方法及含该酶试剂的凝血酶原时间检测卡 |
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