CN1531654A - 血红蛋白测定 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种测定糖化血红蛋白的试剂盒，所述试剂盒包括：能保留沉淀的血红蛋白的多孔膜；第一试剂，包括锌离子水溶液或包括水可溶性锌化合物；第二试剂，包括发色团－硼酸偶联物；和任选包括水性洗涤试剂；其中至少第一试剂和第二试剂之一还包括有溶解红细胞能力的表面活性剂，其中所述第二试剂为液体时呈酸性。

Description

血红蛋白测定
本发明涉及糖化血红蛋白测定方法及其相关方法的改进。
溶于体液中的蛋白不断发生糖化过程。葡萄糖与蛋白通过非酶促反应形成糖蛋白，且多数情况下，形成糖蛋白的水平与体液中葡萄糖浓度是成比例的。对于最初不是合成为糖蛋白的那些蛋白而言，以糖化形式出现的蛋白部分因此是生物体中该蛋白的生命周期以及暴露于该蛋白的葡萄糖浓度的函数。
血液，血浆或尿液中葡萄糖浓度的测定只能得到取样时的葡萄糖浓度，与此不同的是，糖基化蛋白的量可以指示较长时间段内生物体对葡萄糖浓度的控制。
红细胞平均寿命大约120天，其包含大量的血红蛋白。因此，糖基化红细胞血红蛋白级分是一种控制糖尿病患者病情的很好的测定方法，也是患者在采血前几周血液中葡萄糖浓度的函数。
US-A-5242842(Axis)提到一种测定糖基化血红蛋白的方法，它利用了被报告分子标记的硼酸偶联物，如N-(9-羟基-3-异吩噁唑酮-4-羰基)哌啶-4-羧酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯(RESOS)或异硫氰酸荧光素(FITC)与氨基苯硼酸的偶联物。该试剂中的B(OH)3 -阴离子与糖基化血红蛋白的顺二醇基团结合，从而使糖基化血红蛋白带上报告分子标记(如RESOS或FITC)。
在US-A-5631364(Axis)中描述了一组特别有效的带有报告分子-标记的硼酸偶联物，包括二甲苯-苯胺-苯基硼酸偶联物，它在本文中被称为XC-DAPOL-CPBA。发色团标记物使该偶联物的最大吸收值在616nm处(即蓝色)，样品中糖基化血红蛋白级分可以利用在616nm和415nm的吸收值来测定，其中415nm为血红蛋白的最大吸收值。
利用了该系统的糖化(即糖基化)血红蛋白诊断分析已有商品，是Axis-Shield Plc的NycoCardHbAlc检验。在该检验的操作中，将弱碱性试剂水溶液与血样混合，并且将该混合物加载至多孔膜上，洗膜后测定此膜(即捕获在此膜上的血红蛋白)的光反射。所述试剂溶液包括表面活性剂(用于裂解红细胞和释放血红蛋白)，XC-DAPOL-CPBA(用于结合糖化血红蛋白)，以及锌离子(用于沉淀血红蛋白)。经沉淀的糖化和非糖化血红蛋白截留在膜上，而其它糖化蛋白和过量的硼酸偶联物经清洗步骤从膜上洗去。
但该测定的结果随所述试剂的保存时间不同而不同，如果试剂保存了6个月或更长时间，测定结果将不可信。由于临床实验室可能具有不同时间的试剂盒，因此需要提高基于硼酸偶联物的糖化血红蛋白测定的重复准确性。
我们发现，使硼酸偶联物和锌在试剂盒中作为不同的试剂分别存在，可以改进这类测定的可信度。因此本发明的一方面提供了用于糖化血红蛋白测定的试剂盒，所述试剂盒包括：
能保留沉淀的血红蛋白的多孔膜；
第一试剂，包括锌离子水溶液或包括水可溶性锌化合物；
第二试剂，包括发色团-硼酸偶联物；和
任选包括水性洗涤试剂；
其中至少第一试剂和第二试剂之一还包括能裂解红细胞的表面活性剂，其中所述第二试剂为液体时呈酸性。
本发明试剂盒中第二试剂可以是溶液或干燥或不含溶剂的物质。此试剂优选包括所述表面活性剂的至少部分。试剂为液体时，溶剂可以是水或水溶性有机溶剂，即醇，醚，酮，酰胺，亚砜等，或上述两种或更多种的混合。溶剂的优选实例是水，甲醇，DMSO和甲酰胺。试剂优选包括酸(如，柠檬酸)且优选为液体时pH低于6，更优选低于5。如果试剂是干燥的或不合溶剂的，特别优选通过使以水，甲醇，或水和甲醇(优选最多占甲醇体积的70％，如至少20％，例如30％-70％)为溶剂的溶液干燥而制备。尤其优选以水作为溶剂。意外发现，通过例如蒸发而使这样的包含硼酸偶联物和表面活性剂的溶液干燥，将留下一种油性残留物，其比单独的偶联物或表面活性剂更快地溶于水。此外，使用甲醇/水体系时发现，所得残留物比单独用甲醇的情况更均匀地对表面进行包被。仅用水作为溶剂时结果更好。应注意，长久以来认为将表面活性剂溶液干燥一般产生成团，粥样残留物，这种产生均匀，快速水可分散的残留物的能力是十分惊奇的。
制备干燥或无溶剂的第二试剂时，添加不干扰血红蛋白测定的水溶性大分子，如白蛋白(例如牛血清白蛋白)等蛋白特别有利，因为发现干残留物更均匀，特别是经过长期保存后。将大分子包含在内还对液体形式的第二试剂有利，其可以降低偶联物沉淀的发生率。此外还发现，将它包括在第一试剂或第二试剂或两者中，都可缩短第一试剂和第二试剂混合均匀所需的时间。结论是，优选第一试剂和/或第二试剂包含这种大分子化合物，尤其是浓度最高为1％w/v，特别是0.025％-0.3％w/v，更特别是0.05％-0.1％w/v的BSA。
硼酸偶联物可以是，例如US-A-5242842，US-A-5631364和US-A-5739318中描述的任一种发色团-硼酸偶联物，但优选XC-DAPOL-CPBA。
试剂中所用表面活性剂可以是任意具有裂解红细胞能力的表面活性剂。即去氧胆酸盐，Triton和Tween；但优选Triton等非离子表面活性剂，尤其Triton X-100。
第一试剂是碱性水溶液或可溶于水或是用于产生碱性水溶液的水性碱。第二种情况中，所述试剂可以是只需加水就可重建的经干燥的水性溶液。
第一试剂优选也包括表面活性剂，也可包括其他可选组分，例如无机盐(如氯化钠或氯化镁和叠氮化钠)，甘氨酸和缓冲化合物。更优选引入锌作为无机盐，如氯化锌。优选以水为基本溶剂，也可以有其他水性溶剂。试剂的pH值为碱性，优选为弱碱性，如7.1到8.5，更优选8.0到8.2，特别是大约8.1。该pH值应使第一试剂和第二试剂混合成混合物时为碱性。
第一试剂优选包含5-30mM，特别是7-20mM的锌和0.05-0.22w/v的表面活性剂，并优选缓冲到pH7.8-8.2。
第二试剂为水性液体时优选包含0.15-0.75mg/g，特别是0.20-0.50mg/g的偶联物，和0.05％-0.25％w/v，特别是0.1％-0.2％w/v的表面活性剂，5％-20％v/v，特别是10％-15％v/v的水溶性有机溶剂(如甲酰胺或DMSO)，第二试剂为干燥形式时优选从水溶液而形成，该水溶液包含0.1-0.5mg/ml，特别是0.1-0.4mg/ml，更特别是0.15-0.3mg/ml的偶联物，0.1％-0.5％w/v，特别是0.25-0.4％w/v的表面活性剂，0.2-0.6mM，特别是0.4-0.55mM的酸(如柠檬酸)，最高70％v/v，优选0或最高(如从1％v/v)至50％v/v的甲醇，和优选0.025-0.3％w/v，特别是0.05-0.1％的BSA。
洗涤试剂适宜为水溶性缓冲液，如Hepes。一种特别适宜的洗涤试剂包括50mM吗啉，200mM NaCl，0.5％w/v Triton-X-100，0.1％w/v的甘油，0.05％w/vNaN3，pH9.1。
用于本发明试剂盒的膜可以是任意具有适合的孔径大小的膜；但适宜是玻璃纤维或硼硅酸盐滤膜或纤维质膜，如孔径大小0.5-1.5μm，特别是0.8-1.0μm。最好是将吸收层(如纤维质层或聚醚砜层)放在膜上远离加样面的表面上，这样就能使样品和试剂经毛细管作用通过膜。
本发明的试剂盒中，第一试剂和第二试剂(其中第二试剂是液体)优选放在由易碎的膜分离成的两室容器中。这可以是，例如将易碎的(即玻璃)容器放于柔韧性容器的内部。打破脆弱的膜分隔物(如玻璃瓶壁)可使两种试剂在与血样接触之前混合。当第二试剂是干燥物质时，优选将其包被在试剂盒的基座和/或容器壁或阻挡器上。这样可使第一试剂充入第二试剂的容器中，以便将偶联物带入测定液中，或者将已用干燥的第二试剂包被的阻挡器放在装有液态第一试剂的玻璃瓶(即预装瓶)的瓶颈处。第二试剂若为液体，可相应用于将干燥的第一试剂带入测定所用的溶液中。
试剂盒中提供的试剂容器应该最好是戴帽的，以防止液体流失或湿气侵入。
另一方面，本发明也提供了测定血样的糖化血红蛋白的方法，所述方法包括使血样与具有溶解红细胞功能的表面活性剂，发色团-硼酸偶联物和锌离子水溶液接触，对样品进行温育，使经过温育的样品通过能截留沉淀的血红蛋白的多孔膜，洗膜以除去不与偶联物结合的血红蛋白，用血红蛋白和偶联物各自的吸收波长测定从膜上反射出的光，比较所测定的反射光的强度，以便指示血样中糖化血红蛋白所占比例(如定量，半定量，或定性指示)，其特征在于，所述偶联物和锌离子是通过混合包含锌离子碱性水溶液的第一试剂和包含发色团-硼酸偶联物的第二试剂而接触，其中所述至少第一和第二试剂之一还包括具有溶解红细胞能力的表面活性剂，其中所述第二试剂为液体时呈酸性。
明显的本发明的试剂盒可用于本发明测定方法。
如上所述，表面活性剂和偶联物的组合比单独的表面活性剂或偶联物更易溶于水。因此，本发明的另一方面提供一种水溶性物质，它通过干燥一种不饱和环状有机酸(如分子量500-1500道尔顿，例如硼酸偶联物)溶液(如水性溶液，链烷醇或水-链烷醇溶液)和一种表面活性剂(如非离子表面活性剂，特别是Triton)而制备。这样的溶液当然还包括溶质，其在所述物质与水接触时可类似地释放。
本发明将在如下的非限定性实施例中进一步描述。
实施例2，5，6中的第二试剂和实施例3中的溶液前体的干燥条件如下：
可以使用真空干燥炉或带可编程真空控制器的冷冻-干燥器。应将仪器设定在接近7-10mbar的压力中，保持40-65分钟。根据要干燥的试管的数量(液体量)和冷冻-干燥器的种类，进行不同设置。设置不同便于在塑料壁上产生干燥物质的平整膜。
对于Heraeus真空干燥炉(VT6025)使用以下设置(400-500只试管)：
温度：30℃
用于获得P2的时间：5分钟
P2：100mBar
用于保持P2的时间：5分钟
用于获得P3的时间：5分钟
P3：50mBar
用于保持P3的时间：5分钟
用于获得P4的时间：5分钟
P4：20mBar
用于保持P4的时间：5分钟
用于获得P5的时间：5分钟
P5：7mBar
用于保持P5的时间：5分钟
实施例1
两溶液测定
第一试剂
第一试剂包括：
200mM           Hepes缓冲液
50mM            甘氨酸
18mM            ZnCl2
30mM            MgCl2
400mM           NaCl
0.15％ w/v      Triton X-100
0.05％ w/v         NaN3
pH                 8.12
该试剂通过使1ml 1M Hepes，0.25ml 1M甘氨酸，2ml H2O，0.09ml 1MZnCl2，0.15ml 1M MgCl2，0.4ml 5M NaCl，0.075ml 10％Triton X-100和0.025ml 10％NaN3混合而制备。将pH值调到8.12，加水至5ml。
第一试剂也可选择如下制备：
24.6mg氯化锌溶于2.5ml水中。233.8mg氯化钠，61mg六水氯化镁，0.05ml 10％叠氮化钠和0.1ml 10％Triton X-100都溶于2.5ml水中。然后两种溶液混合。将476.6mg HEPES和37.6mg甘氨酸溶于1.5ml水和0.4ml 5M氢氧化钠中。然后向该HEPES溶液中加入锌和Triton X-100溶液，将pH值调到8.1，将体积调至10ml。
第二试剂
第二试剂包括：
12.4％v/v        甲酰胺
0.32mg/mL        XC-DAPOL-CPBA
0.15％w/v        Triton X-100
该试剂通过混合0.11ml甲酰胺，0.52ml XC-DAPOL-CPBA(3.15g/L在甲酰胺中)并加水至5ml来制备。可以用DMSO代替甲酰胺。
测定步骤：
100μL的第一试剂和100μL的第二试剂混合。将混合物加入5μL血液，并温育2分钟。然后将25μL等份试样放在玻璃纤维滤膜上。加入25μL pH9.1的洗涤液(实施例4)，从NycoCard阅读器中读出632nm和476nm处的结果。
实施例2
溶液和经干燥的偶联物的测定
第一试剂
第一试剂包括：
100mM        Hepes
25mM         甘氨酸
9mM          ZnCl2
15mM         MgCl2
200mM          NaCl
0.1％ w/v      Triton X-100
0.05％ w/v     NaN3
pH值           8.12
该试剂通过混合1ml 1M Hepes，0.25ml 1M甘氨酸，2ml H2O，0.09ml 1MZnCl2，0.15ml 1M MgCl2，0.4ml 5M NaCl，0.1ml 10％Triton X-100和0.05ml10％NaN3制备。pH值调到8.12，加水至5ml。
第一试剂也可以如下制备：将12.3mg氯化锌溶于2.5ml水中。116.9mg氯化钠，30.5mg六水氯化镁，0.05ml 10％叠氮化钠和0.1ml 10％Triton X-100都溶于2.5ml水中。然后两种溶液混合。将238.3mg HEPES和18.8mg甘氨酸溶于1.5ml水和0.2ml 5M氢氧化钠中。然后将该HEPES溶液再加入锌和Triton X-100溶液，调pH值到8.1，体积至10ml。
第二试剂
(A)溶液前体
溶液前体包括
64.1％v/v      甲醇
0.23mg/mL      XC-DAPOL-CPBA
0.336％w/v     Triton X-100
0.48mM         柠檬酸
该溶液前体通过将XC-DAPOL-CPBA溶于0.36mg/mL的甲醇中来制备。2ml该溶液与105μL 10％Triton X-100，1ml水和15μl 0.1M柠檬酸混合。
(B)第二试剂
蒸发150μL溶液前体
溶液前体可选择包括
20％v/v       甲醇
0.3-0.5mg/mL  XC-DAPOL-CPBA
0.34％w/v     BAS
0.336％w/v    Triton X-100
0.4-0.6mM     柠檬酸pH值到4.1
该溶液前体通过将XC-DAPOL-CPBA溶于2.5mg/mL的甲醇中来制备。2ml该溶液与4.8ml 0.7％Triton X-100混合，加入2ml 0.5％w/v的BAS，再加0.1M的柠檬酸(约50-60μl)调pH值到4.1。加水至10ml。调整XC-DAPOL-CPBA的用量以便使620nm的光密度(OD)为32.5。
125μL的该溶液前体经真空干燥产生第二试剂。
测定步骤：
200μL第一试剂与第二试剂混合，然后与5μl血液混合，此后的测定步骤同实施例1。
实施例3
干燥缓冲液和液体偶联物的测定
(A)溶液前体
第一试剂包括：
50mM         甘氨酰胺氢氯化物
10mM         ZnCl2
20mM         MgCl2
200mM        NaCl
0.1％ w/v    Triton X-100
0.05％ w/v   NaN3
pH值         8.12
13.6mg ZnCl2溶于2.5ml水中。116.9mg NaCl，40.6mg MgCl2×6H2O，0.05ml 10％w/v NaN3和0.1ml 10％w/v Triton X-100溶于2.5ml水中，然后混合两种溶液。将55.2mg甘氨酰胺溶于1.5ml水和0.4ml 5M的NaOH中，该溶液再加入锌溶液。调pH值到8.1，体积至10ml。
(B)第一试剂
将200μL的溶液前体真空干燥。
第二试剂
包含BSA的溶液如实施例2所述，作为液体形式的溶液前体。
测定步骤：
200μL第一试剂与该第二试剂混合，然后与5ml血液混合，此后的测定步骤同实施例1。
实施例4
洗涤溶液
洗涤溶液包括：
50mM          吗啉
200mM         NaCl
0.5％ w/v     Triton X-100
0.1％ w/v     甘油
0.05％ w/v    NaN3
该溶液通过混合各成分来制备，调pH值到9.1，加水到达所要浓度。
实施例5
溶液和经干燥的偶联物的测定
用于测定的物质的制备同实施例2，但溶液前体的制备不同，要将硼酸偶联物溶于0.5mM的NaOH中达到浓度为0.25mg/ml。这需要搅拌10-30分钟。然后将2ml该溶液与0.05ml 10％Triton X-100混合后再搅拌10分钟。加0.01ml 0.1M的柠檬酸使pH值降到约4.5。测定如实施例2所述。
实施例6
溶液和经干燥的偶联物的测定
用于测定的物质的制备同实施例2，但溶液前体的制备不同，要将硼酸溶于10mM的NaOH中达到浓度为0.25mg/ml。2ml该溶液与4.8ml 0.7％Triton X-100混合。加入2ml 0.5％w/v的BAS，再用0.1M的柠檬酸(50-60μl)调pH值到4.1。加水至10ml。调整偶联物的用量使620nm的光密度为32.5。测定如实施例2所述。

Claims (9)

1.用于测定糖化血红蛋白的试剂盒，所述试剂盒包括：
能保留沉淀的血红蛋白的多孔膜；
第一试剂，包括锌离子水溶液或包括水可溶性锌化合物；
第二试剂，包括发色团-硼酸偶联物；和
任选包括水性洗涤试剂；
其中至少第一试剂和第二试剂之一还包括能裂解红细胞的表面活性剂，其中所述第二试剂为液体时呈酸性。
2.权利要求1的试剂盒，其中所述第一试剂包括锌离子碱性水溶液。
3.权利要求1或2的试剂盒，其中所述第二试剂包括表面活性剂。
4.权利要求1到3之一的试剂盒，其中所述第二试剂是经干燥的物质。
5.权利要求1到4之一的试剂盒，其中所述第一试剂包括表面活性剂。
6.权利要求1到5之一的试剂盒，其中至少所述第一试剂和第二试剂之一包括白蛋白。
7.权利要求1到6之一的试剂盒，其中所述第一试剂和第二试剂中，一种以液体形式置于容器中，另一种以干燥形式包被在应用于所述容器上的阻挡器表面。
8.测定血样中糖化血红蛋白的方法，所述方法包括使血样与具有溶解红细胞功能的表面活性剂，发色团-硼酸偶联物和锌离子水溶液接触，对样品进行温育，使经过温育的样品通过能截留沉淀的血红蛋白的多孔膜，洗膜以除去不与偶联物结合的血红蛋白，用血红蛋白和偶联物各自的吸收波长测定从膜上反射出的光，比较所测定的反射光的强度，以便指示血样中糖化血红蛋白所占比例，其特征在于，所述偶联物和锌离子是通过混合包含锌离子碱性水溶液的第一试剂和包含发色团-硼酸偶联物的第二试剂而接触，其中所述至少第一和第二试剂之一还包括具有溶解红细胞能力的表面活性剂，其中所述第二试剂为液体时呈酸性。
9.一种水溶性物质，其通过干燥一种不饱和环状有机酸(例如分子量500-1500道尔顿，如硼酸偶联物)和一种表面活性剂而得到。
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