CS268737B1 - A method of quantitative luminometric determination of hydrogen peroxide and an oxidase substrate - Google Patents

A method of quantitative luminometric determination of hydrogen peroxide and an oxidase substrate Download PDF

Info

Publication number
CS268737B1
CS268737B1 CS884959A CS495988A CS268737B1 CS 268737 B1 CS268737 B1 CS 268737B1 CS 884959 A CS884959 A CS 884959A CS 495988 A CS495988 A CS 495988A CS 268737 B1 CS268737 B1 CS 268737B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
hydrogen peroxide
substrate
medium
peroxidase
quantitative
Prior art date
Application number
CS884959A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS495988A1 (en
Inventor
Jan Rndr Csc Ricny
Stanislav Mudr Drsc Tucek
Jiri Ing Csc Coupek
Original Assignee
Jan Rndr Csc Ricny
Stanislav Mudr Drsc Tucek
Coupek Jiri
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jan Rndr Csc Ricny, Stanislav Mudr Drsc Tucek, Coupek Jiri filed Critical Jan Rndr Csc Ricny
Priority to CS884959A priority Critical patent/CS268737B1/en
Publication of CS495988A1 publication Critical patent/CS495988A1/en
Publication of CS268737B1 publication Critical patent/CS268737B1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

ŘeSeni se týká způsobu kvantitativního luminometrického stanovení peroxidu vodíku a substrátů oxidáz. Tento způsob spočívá v injekci vzorku substrátu do kontinuelního proudu média. Stykem média s imobilizovaným enzymem odpovídajícím příslušnému substrátu vzniká při enzymatické oxidaci substrátu peroxid vodíku. Ten přichází dále do styku s imohilizovanou peroxidázou umístěnou v zorném poli luminometru. Médium obsahuje chemickou látku, která při reakci s peroxidem vodíku katalyzované peroxidázou vykazuje luminiscenci. Samotná kvantifikace se děje na základě srovnání mezi odezvami na neznámý stanovovaný vzorek substrátu a na známé množetví zkoumané látky. Tato stanovení je možno využít v oblasti biochemie, lékařské biochemie, fyziologie a farmag ceutického průmyslu.The solution concerns a method for quantitative luminometric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates. This method consists in injecting a substrate sample into a continuous flow of medium. When the medium comes into contact with an immobilized enzyme corresponding to the respective substrate, hydrogen peroxide is produced during enzymatic oxidation of the substrate. This then comes into contact with an immobilized peroxidase placed in the field of view of the luminometer. The medium contains a chemical substance that exhibits luminescence when reacting with hydrogen peroxide catalyzed by peroxidase. The quantification itself is based on a comparison between the responses to an unknown substrate sample to be determined and to a known amount of the substance under investigation. These determinations can be used in the fields of biochemistry, medical biochemistry, physiology and the pharmaceutical industry.

Description

Vynález se týká způsobu kvantitativního luminometrického stanovení peroxidu vodíku a substrátů oxidáz.The invention relates to a method for quantitative luminometric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates.

Vytvoření analytických metod umožňujících kvantitativní stanovení biologicky významných látek s vysokou citlivostí je velkým problémem v biochemických laboratořích. Pro měření některých látek, které je možno působením oxidáz přeměnit na peroxid vodíku, je používáno luminiscence, při které je do kyvety luminometru napipetován příslušný stanovovaný substrát, jemu odpovídající oxidáza, peroxidáza a luminol příp. jiný akceptor elektronů. Oxidáza převede substrát na peroxid vodíku, který v přítomnosti peroxidázy reaguje s luminolem za vzniku luminiscence. Velikost luminiscence, registrované luminometrem, odpovídá původnímu množství stanovovaného substrátu. Metoda i její aplikace jsou podrobně popsány v knize M.A.Detuca /ed./, Methods in Enzymology, vol. 57, Bioluminiscence and Chemilumiscence (Academic Press New York, 1978/.The development of analytical methods enabling the quantitative determination of biologically significant substances with high sensitivity is a major problem in biochemical laboratories. Luminescence is used to measure some substances that can be converted into hydrogen peroxide by the action of oxidases, in which the respective substrate to be determined, the corresponding oxidase, peroxidase and luminol or another electron acceptor are pipetted into the cuvette of the luminometer. The oxidase converts the substrate to hydrogen peroxide, which in the presence of peroxidase reacts with luminol to produce luminescence. The magnitude of the luminescence registered by the luminometer corresponds to the original amount of the substrate to be determined. The method and its application are described in detail in the book M.A.Detuca /ed./, Methods in Enzymology, vol. 57, Bioluminescence and Chemiluminescence (Academic Press New York, 1978/.

Tato metoda, přestože je vysoce citlivá, má své nevýhody. Nutnost přidání nového množství enzymů pro každé jednotlivé měření znamená vysokou spotřebu specifických enzymů. Měření samotné je pomalé a pracné. Tyto nevýhody odstraňuje způsob měření podle vynálezu. Jsou v něm uplatněny dva základní prvky novosti. Injekce měřených vzorků substrátů je prováděna přímo do kontinuálního proudu média, čímž odpadá přidávání jednotlivých enzymů ke každému vzorku a použité enzymy jsou navíc imobilizovány na vhodném nosiči, se kterým proudící médium přichází do styku.This method, although highly sensitive, has its disadvantages. The necessity of adding a new amount of enzymes for each individual measurement means a high consumption of specific enzymes. The measurement itself is slow and laborious. These disadvantages are eliminated by the measurement method according to the invention. It employs two basic elements of novelty. The injection of the measured substrate samples is carried out directly into a continuous flow of medium, which eliminates the need to add individual enzymes to each sample, and the enzymes used are additionally immobilized on a suitable carrier with which the flowing medium comes into contact.

Způsob kvantitativního stanovení peroxidu vodíku a substrátů oxidáz spočívá tedy v injekci vzorku substrátu do kontinuálního proudu média. Stykem média s imobilizovaným enzymem odpovídajícím příslušnému substrátu vzniká při enzymové oxidaci substrátu peroxid vodíku. Vzniklý peroxid vodíku prochází pak s médiem kolonkou s zmobilizovanou peroxidázou na nosiči, který je propustný pro světelné záření, např. drobné skleněné nebo plastové kuličky, stěny skleněné nebo plastové kapiláry apod.The method of quantitative determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates therefore consists in injecting a sample of the substrate into a continuous flow of medium. When the medium comes into contact with an immobilized enzyme corresponding to the respective substrate, hydrogen peroxide is produced during enzymatic oxidation of the substrate. The hydrogen peroxide produced then passes with the medium through a column with immobilized peroxidase on a carrier that is permeable to light radiation, e.g. small glass or plastic beads, walls of a glass or plastic capillary, etc.

Medium obsahuje chemickou látku např. luminol, isoluminol apod., která při reakci s peroxidem vodíku katalyzované peroxidázou slouží jako akceptor elektronů a při oxidaci vykazuje luminiscenci. Proto je zmobilizovaná peroxidáza umístěna přímo v zorném poli luminometru.The medium contains a chemical substance, e.g. luminol, isoluminol, etc., which serves as an electron acceptor in the reaction with hydrogen peroxide catalyzed by peroxidase and exhibits luminescence upon oxidation. Therefore, the mobilized peroxidase is placed directly in the field of view of the luminometer.

Světelný signál, vznikající při enzymatické redukci peroxidu vodíku, je přímo úměrný koncentraci peroxidu vodíku a tedy i původního vzorku substrátu pro použitou zmobilizovanou oxidazu. Samotná kvantifikace se děje na základě srovnání mezi odezvami na neznámý stanovovaný vzorek substrátu a na známé standardní množství zkoumané látky.The light signal generated during the enzymatic reduction of hydrogen peroxide is directly proportional to the concentration of hydrogen peroxide and therefore the original substrate sample for the immobilized oxidase used. The quantification itself is based on a comparison between the responses to the unknown substrate sample and to a known standard amount of the substance under investigation.

Princip tohoto způsobu stanovení je možno využít v oblasti biochemie, lékařské biochemie, fyziologického a farmaceutického výzkumu. Charakteristickým příkladem látek, které mohou být tímto způsobem stanoveny, jsou glukosa, cholin a cholesterol.The principle of this method of determination can be used in the fields of biochemistry, medical biochemistry, physiological and pharmaceutical research. Typical examples of substances that can be determined in this way are glucose, choline and cholesterol.

PříkladExample

Popsaný způsob byl použit ke stanovení množství acetylcholinu (ACh) v extraktech z mozkové tkáně. K tomuto účelu byla použita kombinace tří zmobilizovaných enzymů na třech za sebou následujících kolonách: acetylcholinestaráza /vytváří z acetylcholinu cholin/, cholinoxidáza /vytváří z cholinu peroxid vodíku/ a peroxidázaThe described method was used to determine the amount of acetylcholine (ACh) in brain tissue extracts. For this purpose, a combination of three immobilized enzymes on three consecutive columns was used: acetylcholinesterase (which converts acetylcholine to choline), choline oxidase (which converts choline to hydrogen peroxide), and peroxidase.

CS 26Θ 737 Bl /katalýzuje interakci mezi peroxidem vodíku a luminolem, přítomným v proudícím médiu, a tím vznik luminiscence/. Do kontinuálního proudu média byly ve tříminutévých intervalech vstřikovány jednak vzorky známých množství ACh /500 pmol, 200 pmol, 100 pool atd./, jednak 250/ul množství tkáňových extraktů. OdpovSá luminómetru na standardní množství ACh se v průběhu pokusu neměnila. Porovnáním mezi odpovědí na známá množství ACh a na tkáňové extrakty bylo možno vypočítat koncentraci ACh v jednotlivých extraktech.CS 26Θ 737 Bl /catalyzes the interaction between hydrogen peroxide and luminol present in the flowing medium, thereby producing luminescence/. Into the continuous flow of medium were injected at three-minute intervals samples of known amounts of ACh /500 pmol, 200 pmol, 100 pool etc./, and 250/ul amounts of tissue extracts. The response of the luminometer to the standard amount of ACh did not change during the experiment. By comparing the response to known amounts of ACh and to tissue extracts, it was possible to calculate the concentration of ACh in individual extracts.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob kvantitativního luminometrického stanovení peroxidu vodíku a substrátů oxidáz v médiu obsahujícím chemickou látku, která při reakci s peroxidem vodíku, katalyzované peroxidázou, slouží jako akceptor elektronů a při oxidaci vykazuje luminiscenci, vyznačený tím, Že substrát oxidáz se injekuje do kontinuálního proudu média, se kterým se přivádí do styku s imobilisovaným enzymem, odpovídajícím příslušnému substrátu, převede se kvantitativně na peroxid vodíku, který dále prochází kolonkou umístěnou v zorném poli luminómetru a obsahující imobilizovanou peroxidázu, přičemž signály luminómetru odpovídají přímo úměrně množství příslušného substrátu případně peroxidu vodíku.A method for quantitative luminometric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates in a medium containing a chemical substance which, when reacted with hydrogen peroxide, catalyzed by peroxidase, serves as an electron acceptor and exhibits luminescence during oxidation, characterized in that the oxidase substrate is injected into a continuous stream of medium, with which it is brought into contact with an immobilized enzyme corresponding to the respective substrate, is quantitatively converted into hydrogen peroxide, which then passes through a column located in the field of view of the luminometer and containing immobilized peroxidase, the luminometer signals being directly proportional to the amount of the respective substrate or hydrogen peroxide.
CS884959A 1988-07-08 1988-07-08 A method of quantitative luminometric determination of hydrogen peroxide and an oxidase substrate CS268737B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS884959A CS268737B1 (en) 1988-07-08 1988-07-08 A method of quantitative luminometric determination of hydrogen peroxide and an oxidase substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS884959A CS268737B1 (en) 1988-07-08 1988-07-08 A method of quantitative luminometric determination of hydrogen peroxide and an oxidase substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS495988A1 CS495988A1 (en) 1989-07-12
CS268737B1 true CS268737B1 (en) 1990-04-11

Family

ID=5393507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS884959A CS268737B1 (en) 1988-07-08 1988-07-08 A method of quantitative luminometric determination of hydrogen peroxide and an oxidase substrate

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS268737B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS495988A1 (en) 1989-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rubinstein et al. Electrogenerated chemiluminescent determination of oxalate
Mikkelsen et al. Bioanalytical chemistry
Hansen Flow-injection enzymatic assays
Blum Bio-and chemi-luminescent sensors
Marazuela et al. Free cholesterol fiber-optic biosensor for serum samples with simplex optimization
Aizawa et al. Photovoltaic determination of hydrogen peroxide with a biophotodiode
DK0463524T3 (en) Composition and method of analysis for ketone substances
US4357420A (en) Bioluminescence methods for enzymatic determinations
Regnier et al. Electrophoretically-mediated microanalysis (EMMA)
JPS60186761A (en) Measuring device for concentration gradient
US4234681A (en) Immobolized light emitting systems
US4263406A (en) Apparatus for continuously referenced analysis of reactive components in solution
Danielsson et al. Enzyme thermistor analysis in clinical chemistry and biotechnology
Garcia-Campana et al. Potential of chemiluminescence and bioluminescence in organic analysis
Bostick et al. Enzyme-induced chemiluminescence-determination of blood glucose using luminol
DK392489A (en) SIGNAL REINFORCEMENT IN TEST FOR AN ENZYM
CA1094477A (en) Assays utilizing localized electromagnetic radiation sources
Hansen Principles and applications of flow injection analysis in biosensors
Worsfold et al. A comparison of spectrophotometric and chemiluminescence methods for the determination of blood glucose by flow injection analysis
EP1027602B1 (en) A method of determining the concentration of an analyte employing a bioelement and a transducer and a small-volume device for use in the method
CS268737B1 (en) A method of quantitative luminometric determination of hydrogen peroxide and an oxidase substrate
Kobayashi et al. Determination of ultratrace zinc by enzymatic activity of carbonic anhydrase.
US6501549B1 (en) Method of measuring chemical concentration based on spatial separation and resolution of luminescence
Krug et al. Colorimetric determination of free and total cholesterol by flow injection analysis with a fiber optic detector
CS268738B1 (en) A method of quantitative fluorimetric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates