DD270847A7 - METHOD FOR DETERMINING THE GLUCOSE CONTENT OF NON-ENZYMATICALLY GLUCOSYLATED PROTEINS AND REAGENT SET FOR CARRYING OUT THE PROCESS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Glukosegehaltes von nicht-enzymatisch glukosylierten Proteinen, dadurch gekennzeichnet, dass man die in Zellen geschlossenen oder wasserunloeslichen Proteine mit einem ionischen oder nicht-ionischen Detergens in Loesung bringt, die Glukose unter Druck und unter Anwendung einer mindestens 1 N Saeure in Form von 5-Hydroxymethyl-furfurol abspaltet, das Reaktionsgemisch deproteinisiert, danach das 5-Hydroxymethyl-furfurol mit einer organischen Verbindung, welche mit dem Aldehyd ein farbiges Produkt bildet, kondensiert und schliesslich die Konzentration des erhaltenen Produktes spektrophotometrisch bestimmt. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Reagenssatz zur Durchfuehrung des obigen Verfahrens, in welchem das Verhaeltnis von Natriumdodecylsulfat, Oxalsaeure, Sulfosalicylsaeure und Barbitursaeure 0,02:0,90:2,0:0,04 betraegt - auf 1 Einheit des zu bestimmenden Proteins bezogen.The invention relates to a method for determining the glucose content of non-enzymatically glucosylated proteins, characterized in that the solution in cells closed or water-insoluble proteins with an ionic or non-ionic detergent in solution, the glucose under pressure and using at least one N acid in the form of 5-hydroxymethyl-furfurol, deproteinized the reaction mixture, then the 5-hydroxymethyl-furfurol with an organic compound which forms a colored product with the aldehyde, condensed and finally determined the concentration of the product obtained spectrophotometrically. The invention further relates to a reagent kit for carrying out the above method in which the ratio of sodium dodecyl sulfate, oxalic acid, sulfosalicylic acid and barbituric acid is 0.02: 0.90: 2.0: 0.04, based on 1 unit of the protein to be determined.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur spektrophotometrischen Bestimmung von nicht-enzymatisch glukosylierten Proteinen und einen Reagenssatz zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for the spectrophotometric determination of non-enzymatically glucosylated proteins and to a reagent set for carrying out this method.
Proteine können an ihren reaktiven Gruppen (insbesondere an den N-Terminalen Aminogruppen und den ε-Aminogruppen der Lysin-Seitenkette) aspezifisch in Abhängigkeit vom Glukosegehalt des umgebenden Mediums mehr oder weniger Glukose binden. Dieser, sich in vivo und in vitro abspielende Vorgang ist deshalb von großer Bedeutung, weil sich bestimmte Eigenschaften der glukosylierten Proteine (z. B. die funktioneile Aktivität, immunologische charakteristische Merkmale und die Stabilität) ändern können. Die Bedeutung des in vivo Vorganges ist vor allem der im Diabetes mellitus entstandenen, erhöhten, iiicht-enzymatischen Glukosylieruny zuzuschreiben, die bei der Entstehung von späteren Komplikationen dieser Krankheit eine wesentliche Rolle spielt. Die Verfolgung des in vitro Vorganges ist für die Lagerung und Wiederanwendung von verschiedenen Proteinen, insbesondere von Flüssigkeiten biologischen Ursprungs (z. B. Blut, Milch usw.) wichtig.Proteins may more or less bind glucose to their reactive groups (in particular to the N-terminal amino groups and the ε-amino groups of the lysine side chain) as a function of the glucose content of the surrounding medium. This process, which takes place in vivo and in vitro, is of great importance because certain properties of the glucosylated proteins (eg functional activity, immunological characteristics and stability) may change. The importance of the in vivo process is attributed above all to the increased, non-enzymatic glucosylation that has developed in diabetes mellitus, which plays an essential role in the development of later complications of this disease. The tracking of the in vitro process is important for the storage and reuse of various proteins, in particular of biological origin (eg, blood, milk, etc.).
Bei der Behandlung von an Diabetes mellitus laidenden Patienten und bei der Verhütung der chronischen Komplikationen ist die Kontrolle des Einstellungsgrades des Blutzuckerspiegels von grundlegender Wichtigkeit. Die aktuelle Blutzuckerspiegelmessung wird nämlich durch den täglichen Kohlenhydratverbrauch stark beeinflußt, so daß diese Messung über r*en Kohlenhydratstoffwochsel des Organismus keine zuverlässige Information liefert. Auch über die Lage der dem Versuch vorangehenden Periode werden keine Angaben geliefert. Als geeignete Kontrollmethode wird seit einigen Jahren die Bestimmung der Menge des an einer bestimmten Stelle (N-Terminal der ß-Kette) glukosylierten Hämoglobins (Hämoglobin A!c; weiterhin H jAic genanm), d.h. der Menge der schnellen Hämoglobinkomponenten angenommen.In the management of patients suffering from diabetes mellitus and in the prevention of chronic complications, the control of the level of blood sugar control is of fundamental importance. The current blood sugar level measurement is in fact greatly influenced by the daily carbohydrate consumption, so that this measurement does not provide reliable information about carbohydrate bulking of the organism. Also, no information is provided on the location of the period preceding the experiment. For a few years, the determination of the amount of hemoglobin glucosylated at a specific site (N-terminal of the β-chain) (hemoglobin A ! C ; furthermore H jAic genanm), ie the amount of fast hemoglobin components, has been assumed as a suitable control method.
-2- .276 847-2- .276 847
Das HbAic und die anderen glukosylierten Hämoglobine werden im Laufe der postsynthetischtin Glukosylierung gebildet; ihre Menge ist dem Glukosegehalt des Blutes proportional. Diese glukosylierten Hämoglobine werden während der Lebensdauer der Erythrozyten ständig gebildet, so daß ihre Menge den durchschnittlichen Wert des etwa dreimonatigen Kohlenhydratstoffwechsels widerspiegelt. Die letztere Angabe stellt den wichtigsten diagnostischen Wert der Bestimmung dar.The HbAic and the other glucosylated hemoglobins are formed in the course of postsynthetic glucosylation; their quantity is proportional to the glucose content of the blood. These glucosylated hemoglobins are constantly formed throughout the life of the erythrocytes so that their amount reflects the average value of the approximately three month carbohydrate metabolism. The latter statement represents the most important diagnostic value of the determination.
Die obigen Verfahren beruhen vor allem auf der Bestimmung der glukosylierten Hämoglobinkompononten, und zwar der HbAk Komponente und sind zur Bestimmung von anderen glukosylierten Proteinen ungeeignet (L. A. Trivelli, H. M. Ranny, H.T. Lai: New England Jour, of Med. 1971, Band 284, Seite 353). Die Mehrzahl dieser Methoden beruht auf der chromatographischen Trennung des glukosylierten Hämoglobins; es wird deshalb nicht die Gesamtmenge der an Hämoglobin gebundenon Glukose, sondern der auf das nur an der N-terminalen Aminogruppe der Seitenkette glukosylierte Hämoglobin (HbAk) bezogene Wert angegeben. Die handelsüblichen Reagenssätze sind nur zum obigen speziellen Zweck—d. h. zur Bestimmung von HbAtc— geeignet und sind gegenüber bestimmten Umgebungsfaktoren (z. B. Temperatur der Laboratorien/ sehr empfindlich. Die von Flückiger und Winterhalter ausgearbeitete kolorimetrische Methode (FEBS Letters 71,356 (1976]) ist im Vergleich zur chromatographischen Methode einfach und für Serienmessungen geeignet. Das Wesen dieser Methode besteht darin, daß die an den Aminogruppen der Proteine durch eine Kondensationsreaktion gebundene und einer Arrwidori-Ui.. agerung untergangene Glukose unter Einwirkung einer sauren Wärmebehandlung in Form von 5-HydroxvmGthyl-furfurol abgespalten wird, das mit Thiobarbitursäure bestimmt wird. Die Methode ist in dieser Form nur zur Bestimmung von an wasserlösliche Proteine gebundener Glukose geeignet. Nach dem ursprünglichen Verfahren wurde die Bestimmung auf das Ergebnis der chromatc^raphischen Methode kalibriert und die Methode wurde deshalb ausschließlich auf die Bestimmung von HbAi0 abgestellt. Es wurde entgegen den obigen Feststellungen gefunden, daß diese Methode auch auf in Zellen eingeschlossene oder wasserunlösliche Proteine erweitert werden kann, foils man diese vorherig mit einem verdünnten ionischen oder nichtionischen Detergent in Lösung bringt. Die obige Erkenntnis ermöglicht die Bestimmung des Glukosegehaltes von anderen glukosylierten Proteinen außer dem Hämoglobin.The above methods are mainly based on the determination of glucosylated Hämoglobinkompononten, namely the HbA k component and for the determination of other glucosylated proteins unsuitable (LA Trivelli, HM Ranny, HT Lai. New England Jour, of Med 1971, Volume 284 , Page 353). The majority of these methods are based on the chromatographic separation of the glucosylated hemoglobin; It is, therefore, indicated related value is not the total amount of glucose to hemoglobin gebundenon but of the glucosylated only at the N-terminal amino group of the side chain of hemoglobin (HbA k). Commercially available reagent kits are suitable only for the specific purpose above, ie for the determination of HbA tc , and are very sensitive to certain environmental factors (eg temperature of the laboratories / The colorimetric method developed by Flückiger and Winterhalter (FEBS Letters 71,356 (1976) The essence of this method is that the glucose bound to the amino groups of the proteins by a condensation reaction and submerged by an Arrwidori suspension is oxidized under the action of an acidic heat treatment in the form of 5 The method is suitable in this form only for the determination of glucose bound to water-soluble proteins.According to the original method, the determination was calibrated to the result of the chromatographic method and the method was therefore excl was based on the determination of HbAi 0 . It has been found contrary to the above findings that this method can also be extended to cell-entrapped or water-insoluble proteins, foils previously brought into solution with a dilute ionic or nonionic detergent. The above finding allows the determination of the glucose content of other glucosylated proteins other than hemoglobin.
Andererseits wird die Auswertung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht auf die chromatographische HbA1C Methode rückDezogen, sondern es wird ausschließlich der Extinktionskoeffizient des Glukosederivates und das Verhältnis zwischen der Entstehung und Zersetzung unabhängig vom Protein berücksichtigt.On the other hand, the evaluation of the method according to the invention is not based on the chromatographic HbA 1 C method, but only the extinction coefficient of the glucose derivative and the relationship between the formation and decomposition independent of the protein are taken into account.
Die Methode wird dadurch auf alle Proteine erweitert und ist zur Bestimmung der Gesamtmenge der an Proteine gebundene Glukose geeignet.The method is thereby extended to all proteins and is suitable for determining the total amount of glucose bound to proteins.
Ein weiteres neues Merkmal in unserem Verfahren liegt darin, daß eine höhere Säurekonzentration als der entsprechende, bei den bekannten Methoden übliche Wert von max. 0,6 M kombiniert mit einer unter Überdruck durchgeführten Wärmehehandlung verwendet wird. Die saure Hydrolyse kann mit Hüte einer einzigen Säure oder mit einem Gemisch von organischen oder anorganischen Säuren, gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators vollzogen werden. Als Säure kann vorteilhaft Oxalsäure und als Säuregemisch eine Mischung von Oxalsäure und Essigsäure oder Oxalsäure ι .id Schwefelsäure Verwer dung finden. Als Katalysator kann z. B. HgCI2 eingesetzt werden. Diese Ausführungsform des Verfai r ins kürzt einerseits die Zeitdauer der Bestimmung ab und führt andererseits zu in sämtlichen Fällen gut reproduzierbaren Ergebnissen.Another new feature in our method is that a higher acid concentration than the corresponding, usual in the known methods value of max. 0.6 M combined with a heat treatment carried out under overpressure. Acid hydrolysis may be accomplished with hats of a single acid or with a mixture of organic or inorganic acids, optionally in the presence of a catalyst. As acid can advantageously oxalic acid and acid mixture as a mixture of oxalic acid and acetic acid or oxalic acid .id sulfuric acid find utilization. As a catalyst can, for. B. HgCI 2 can be used. On the one hand, this embodiment of the invention reduces the duration of the determination and, on the other hand, leads to well reproducible results in all cases.
Es wurde während unserer Versuche weiterhin gefunden, daß die bei der Deproteinierung bisher ausschließlich verwendete Trichloressigsäure durch Sulfosalicylsäure vorteilhaft ersetzt werden kann. Dieses Reagens ist viel einfacher behandelbar und bietet deshalb auch technologische Vorteile.It was further found during our experiments that the trichloroacetic acid exclusively used in the deproteinization can be advantageously replaced by sulfosalicylic acid. This reagent is much easier to treat and therefore offers technological advantages.
Es wurde weiterhin gefunden, daß die bei den kolorometrischen Bestimmungen bisher ausschließlich verwendete Thiobarbitursäure durch sämtliche aromatischen Verbindungen ersetzt werden kann, weicht) mit der Aldehydgruppe des bei der sauren Zersetzung gebildeten 5-Hydroxymethyl-furfurols kondensieren können und dabei unter Bildung eines ausgedehnten Doppelbindungssystems (delokalisierte n-Elektronen) ein farbiges Produkt bilden. Die Barbitursäure hat sich für diesen Zweck besonders vorteilhaft erwiesen. Es wurde weiterhin gefunden, daß im Fall der mit Thiobarbitursäure durchgeführten Entwicklung die Genauigkeit der Messung erhöht werden kann, falls man die Auswertung bei 360 nm durchführt. Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Bestimmung des Glukosegohaltes von irgendwelchen nicht-enzym.atisch glukosylierten Proteinen durch Ausbildung von Hydroxymethyl-furfural durch saure Behandlung, Präzipitieren des EiweiPes und Farbbildung mit dem Hydroxymothylfurfural. Erfindungsgemäß geht man derart vor, daß man die in Zollen eingeschlossenen oder wasserunlöslichen Proteine mit Hilfe eines ionischen oder nichtionischen Detergent in Lösung bringt, die Glukose unter Überdruck mit mindestens 1 η Säure vorzugsweise in Gegenwart eines Katalysators in Form von 5-Hydroxymethyl-furfurol abspaltet, danach das Reaktionsgemisch deproteiniert, das 5-Hydroxymethyl-furfural mit einer ein farbiges Produkt ergebenden organischen Verbindung deproteiniert, das kondensiert, schließlich die Konzentration des erhaltenen Produktes spektrophotometrisch bestimmt.It has furthermore been found that thiobarbituric acid, which has hitherto been used exclusively in the colorimetric determinations, can be replaced by all aromatic compounds (otherwise) condensing with the aldehyde group of the 5-hydroxymethyl-furfurol formed during the acid decomposition and thereby forming an extended double bond system (delocalized n electrons) form a colored product. Barbituric acid has proven to be particularly advantageous for this purpose. It has also been found that in the case of thiobarbituric acid development, the accuracy of the measurement can be increased if the evaluation is carried out at 360 nm. The invention thus relates to a method for determining the glucose content of any non-enzymatically glucosylated proteins by formation of hydroxymethyl furfural by acid treatment, precipitation of the protein and color formation with the Hydroxymothylfurfural. According to the invention, the encapsulated or water-insoluble proteins are dissolved in solution with the aid of an ionic or nonionic detergent which cleaves glucose under excess pressure with at least 1 η acid, preferably in the presence of a catalyst in the form of 5-hydroxymethyl-furfurol. then deproteinating the reaction mixture, deproteinizing 5-hydroxymethyl furfural with an organic compound giving a colored product which condenses, finally determining the concentration of the product obtained spectrophotometrically.
C agenstand ist weiterhin p:h Reagenssatz, mit welchem die Serier.messung stets mit derselben Genauigkeit durchgeführt werden kann.C content is still p : h Reagenssatz with which the Serier.messung can always be performed with the same accuracy.
Der erfindungsgemäße Reagenssatz besteht, getrennt von einander, aus 1-3 Gewichtsteilen eines ionischen oder nichtionischen Detergens, 60-120 Gewichtsteilen eines hydrolysierenden Agens, 150-250 Gewichtsteilen eines Eiweiß präzipitierenden Agens und 2-6 Gewichtsteilen einer Substanz, die mit Hydroxymethyl-furfural eine Farbreaktion ergibt. Die erfindungsgemäßen Reagenssätze enthalten als Detergens vorzugsweise Natrium-dodecyl-sulfat, als hydrolysierendes Agens vorteilhaft Oxalsäure, als Eiweiß präzipitierendes Agens vorzugsweise Sulfosalicylsöure und als mit Hvdroxymethylfurfural eine Farbreaktion ergebende Substanz vorzugsweise Barbitursäure.The reagent kit according to the invention consists, separately from each other, of 1-3 parts by weight of an ionic or nonionic detergent, 60-120 parts by weight of a hydrolyzing agent, 150-250 parts by weight of a protein precipitating agent and 2-6 parts by weight of a substance containing hydroxymethyl furfural Color reaction results. The reagent sets according to the invention preferably comprise sodium dodecyl sulfate as detergent, oxalic acid as hydrolysing agent, sulfosalicylic acid as protein precipitating agent, and substance which produces a color reaction with hvdroxymethylfurfural, preferably barbituric acid.
Die Zusammensetzung des Reagsnssatzes kann variiert werden, weil derselbe chemische Vorgang mit verschiedenen Reagenzien durchgeführt werden kann.The composition of the reagent kit can be varied because the same chemical procedure can be performed with different reagents.
Ef wurde gefunden, daß der vorteilhafteste Reagenssatz für eine Bestimmung als Detergens 2 ml eines 0,1%igen Na.'.iumdodecylsulfats, als Hydrolysierungsmittel 1 ml 1N Oxalsäure, als Deproteinierungsmittel 1 ml 2C%iger Sulfosalicylsäure und als r.iit Hydroxymethyl-furfural das farbige Produkt bilden Je Verbindung 0,5ml 0,05molare Barbit-j/säure enthält. Eine vorteilhafte Zusammensetzung des Reagenssatzes für &U Messungen ist die folgende: 100ml 0,1%iges Natriumdodecylsulfat 50ml 1N OxalsäureIt was found that the most advantageous reagent kit for detergent determination was 2 ml of a 0.1% sodium dodecyl sulfate, 1 ml of 1N oxalic acid as a hydrolyzing agent, 1 ml of 2% sulfosalicylic acid as deprotein and 2 mg of hydroxymethylfurfural to form the colored product Each compound contains 0.5 ml of 0.05 molar barbituric acid. An advantageous composition of the reagent set for & U measurements is the following: 100 ml 0.1% sodium dodecylsulfate 50 ml 1N oxalic acid
-3- 276 847-3- 276 847
50ml 20%ige Sulfosalicylsäure50ml 20% sulfosalicylic acid
25ml 0,05moiare Barbitursäure.25ml 0.05mg of barbituric acid.
In diesem Reagenssatz optimaler Zusammensetzung ist das Verhältnis derzur Bestimmung der an Protein gebundenen Glukose notwendigen Reagenzien das folgende:In this reagent set of optimum composition, the ratio of reagents necessary to determine protein-bound glucose is as follows:
Im Regenssatz kann die hämolysi uende Lösung anstatt Natriumdodecylsulfat auch ein anderes Detergens (z. B. Triton X100) enthalten. Die Oxalsäure kann durch 2 N Essigsäure, Schwefelsäure oder eine andere starke Säure ersetzt werden. Zur Entfernung der Proteine kann auch Trichloressigsäure dienen. In der Farbreaktion kann anstatt der Barbitursäure auch Thiobarbitursäure oder eine andere, mit Hydroxymethylfurfurol ein farbiges Produkt bildende Verbindung verwendet werden. Die Verwendung des Verfahrens wird anhand der nachstehenden Beispiele näher beschrieben, ohne den Schutzumfang auf diese Beispiele einzuschränken.In the rain pack, the hemolysis solution may also contain another detergent (eg Triton X100) instead of sodium dodecyl sulfate. The oxalic acid can be replaced by 2N acetic acid, sulfuric acid or another strong acid. Trichloroacetic acid can also be used to remove the proteins. In the color reaction, instead of the barbituric acid, thiobarbituric acid or another compound forming a colored product with hydroxymethylfurfurol may also be used. The use of the method will be further described by the following examples, without limiting the scope to these examples.
a) 3ml hepariniertes Blut werden mit 10ml physiologischer Salzlösung gewaschen, wonach zu 1 ml gewaschenen Erythrozyten2 ml einer 0,1%igen Natriumdodecylsulfatlösung zugegeben werden. Die Hämoglobinkonzentration des entstandenena) 3 ml of heparinized blood are washed with 10 ml of physiological saline, after which 2 ml of 0.1% sodium dodecyl sulfate solution are added to 1 ml of washed erythrocytes. The hemoglobin concentration of the resulting
und unter einem Druck von 1,6 Atm. 2,5 Stunden lang einer Wärmebehandlung unterworfen. Dem Hydrolysat wird 1 ml einer20%igen Sulfosalicylsuurelösung unter starkem Schütteln tropfenweise zugegeben (Temperatur 4O0C). Die entstandeneand under a pressure of 1.6 atm. Subjected to a heat treatment for 2.5 hours. To the hydrolyzate, 1 ml of a 20% sulfosalicylic acid solution is added dropwise with vigorous shaking (temperature 4O 0 C). The resulting
dieser Flüssigkeit wird 0,5ml einer 0,05molaren Barbitursäurelösung zugegeben und das Gemisch wird bei 40°C 40 Minuten langinkubiert. Die Mischung wird abgekühlt und die Lichtabsorption binnen 10 Minuten bei 398 ηm gegen eine ohne Hämolysathergestellte Blindprobe abgelesen (E2-Wert).0.5 ml of a 0.05 molar barbituric acid solution is added to this liquid and the mixture is incubated at 40 ° C for 40 minutes. The mixture is cooled and the light absorption is read off for 10 minutes at 398 ηm against a blank sample without hemolysis (E 2 value).
G . 2,40 E2Q98) - °-3 E1Q98) ' °·20 χ 1Q-2 Mol G. 2.40 E 2Q98) - ° - 3 E 1Q98) '° · 20 χ 1Q -2 mol
(F) Glukose/100 ml(F) glucose / 100 ml
Hämoglobinhemoglobin
(F) = Hämoglobinkonzentration (Mole/l).(F) = hemoglobin concentration (moles / l).
die Lichtabsorption bi 540nm mißt (Em0), ist die Formel wie folgt:the light absorption bi 540nm measures (Em 0 ), the formula is as follows:
G = 4,53 :,ol Glukose/100 mlG = 4.53, 'ol glucose / 100 ml
(E) Hämoglobin(E) hemoglobin
b) Man verfährt wie im Beispiel a) mit dem Unterschied, daß man zur Bestimmung der Glukose 0,05molare Thiobarbitursäureverwendet und die Reaktion bei 443nm verfolgt.b) The procedure is as in Example a) with the difference that 0.05 molar thiobarbituric acid is used to determine the glucose and the reaction is monitored at 443 nm.
0 . lf5 2(^) !(<*«) - °.l» χ ,0-2 .,ol 0 . lf5 2 (^)! (<* ") - ° .l» χ , 0 -2., ol
(P) Glukose/100 ml(P) glucose / 100 ml
Hämoglobinhemoglobin
G = 2,83 ±iz±>J :.:ol Glukose/100 mlG = 2.83 ± iz ±> J :. : ol glucose / 100 ml
() Hämoglobin() Hemoglobin
c) Man verfährt wie im Beispiel a), mit dem Unterschied, daß man die Reaktion bei dem mehr empfindlichen Wert von 360 nm verfolgt. In diesem Falle werden die folgenden Formeln verwendet:c) The procedure is as in Example a), with the difference that one follows the reaction at the more sensitive value of 360 nm. In this case, the following formulas are used:
G - 1,05 E2^60) " °'8 El(3&0) " °>]Λ χ 10-2 .:ol G - 1.05 E 2 ^ 60) "° ' 8 E l (3 &0)" ° >] Λ χ 10 -2. :oil
(F) Glukose/100 Mole(F) glucose / 100 moles
Hämoglobinhemoglobin
bzw.or.
E2C*60) - °i8 Βι(χ£.η) " 0)1^ G = 1,98 2 : Mol Glukose/ICO E 2C * 60) - ° i8 Βι (χ £ .η) " 0) 1 ^ G = 1,98 2 : moles of glucose / ICO
Hämoglobinhemoglobin
-4- 276 847-4- 276 847
Mit Rücksicht darauf, daß nach dieser Methode die an Hämoglobin gebundene Gesamtglukosemenge bestimmt wird, ist das erhaltene Ergebnis höher als der chromatographisch bestimmte oder darauf rückbezogene, international anerkannt verwendete t. Der Umrechnungsfaktor zwischen den beiden Methoden beträgt G/HbA* = 1,8.Considering that according to this method, the total amount of glucose bound to hemoglobin is determined, the result obtained is higher than the chromatographically determined or back-related, internationally recognized t used. The conversion factor between the two methods is G / HbA * = 1.8.
Bestimmung von nicht-enzymatisch glukosylierten Proteinen des ErythrozytenmembransDetermination of non-enzymatically glucosylated proteins of the erythrocyte membrane
a) 10ml heparinisiertes Blut werden dreimal mit je 50ml einer physiologischen Salzlösung gewaschen, wonach der Niederschlag mit dem achtfachen Volumen einer eiskalten Hämolysierungslösung geschüttelt und 5 Minuten lang stehengelassen wird. Die Suspension wird danach zentrifugiert, die supernatante Flüssigkeit dekantiert und die zurückgebliebene Membranfraktion viermal gewaschen. Die Hämolysierungs- und Waschlösungen werden auf die in J. Physiol. 23\5,551 (1973) beschriebene Weise hergestellt. Der Proteingehalt des so erhaltenen hämoglobinfreien Membrane wird bestimmt und die Konzentration der Membransuspension auf einen, 2,5mg/ml Protein entsprechenden Wert eingestellt. Danach werden zu 2,5ml Membranfraktion 2ml 0,1%iges Natriumdodecylsulfat und 1 ml 1N Oxalsäure zugegeben und das Gemisch wird bei 112-115°C unter Druck 2,5 Stunden lang einer Wärmebehandlung unterworfen. Dem Hydrolysat wird 1 ml einer 20%igen Sulfosalicylsäurelösung zugegeben (Temperatur 4O0C). Die entstandene Suspension wird zentrifugiert, die Lichtabsorption der supematanten Flüssigkeit bei 398nm abgelesen (E,-Wert). Zu 2ml davon werden 0,5ml einer 0,05molaren Barbitursäurelösung zugegeben und die Mischung wird bei 400C 40 Minuten lang inkubiert. Das Gemisch wird dann abgekühlt und die Lichtabsorption bei 398nm gegen eine ohne Membranfraktion hergestellte Blindprobe innerhalb von 10 Minuten abgelesen (E2-Wert). Der Glukosegehalt (G) wird mit Hilfe der folgenden Formel ausgerechnet:a) 10 ml of heparinized blood are washed three times with 50 ml each of a physiological saline solution, after which the precipitate is shaken with eight times the volume of an ice-cold hemolyzing solution and allowed to stand for 5 minutes. The suspension is then centrifuged, the supernatant liquid decanted and the remaining membrane fraction washed four times. The hemolyzing and washing solutions are based on the methods described in J. Physiol. 23 \ 5.551 (1973). The protein content of the hemoglobin-free membrane thus obtained is determined and the concentration of the membrane suspension adjusted to a value corresponding to 2.5 mg / ml protein. Thereafter, to a 2.5 ml membrane fraction, 2 ml of 0.1% sodium dodecyl sulfate and 1 ml of 1N oxalic acid are added, and the mixture is subjected to a heat treatment at 112-115 ° C under pressure for 2.5 hours. 1 ml of a 20% sulfosalicylic acid solution is added to the hydrolyzate (temperature 4O 0 C). The resulting suspension is centrifuged, the light absorption of the supematant fluid at 398nm read (E, value). To 2ml of which 0.5 ml of a 0,05molaren barbituric acid are added and the mixture is incubated for 40 minutes at 40 0 C. The mixture is then cooled and the absorbance of light at 398 nm against a blank-prepared blank is read off within 10 minutes (E 2 value). The glucose content (G) is calculated using the following formula:
G = 2,4-0 iU-PJ χ 10 d MolG = 2.4-0 iU-PJ χ 10 d mol
(F) Glukose/100 rr.g(F) glucose / 100 rr.g
Protein ιProtein ι
• ι• ι
wobei (F) die Konzentration des Membranproteins (in mg/ml) ist. Die Konstante enthält den molaren Extinktionskoeffizient des Barbitursäurederivates, den Korrektionsfaktor des bei der sauren Zersetzung stattgefundenen 5-Hydroxymethyl-furfurol-Verlustes und auch die Verdünnung.where (F) is the concentration of membrane protein (in mg / ml). The constant contains the molar extinction coefficient of the barbituric acid derivative, the correction factor of the 5-hydroxymethyl-furfurol loss which takes place during the acidic decomposition and also the dilution.
b) Die Vorbereitung des Proteins und die Glukosebestimmung wird auf die im Paragraph a) beschriebene Weise durchgeführt, mit dem Unterschied, daß zur Bestimmung des Zuckerdorivates 0,5ml einnr 0,05molaren Thiobarbitursäurelösung verwendet wird. Die Reaktion wird bei 360 bzw. 443 nm verfolgt.b) The preparation of the protein and the determination of glucose are carried out in the manner described in paragraph a), with the difference that 0.5 ml of a 0.05 molar thiobarbituric acid solution is used to determine the sugar derivative. The reaction is monitored at 360 and 443 nm, respectively.
Zur Auswertung der Messung werden in Abhängigkeit von der Wellenlänge die folgenden Formeln verwendet:To evaluate the measurement, the following formulas are used depending on the wavelength:
G = 1,05 G = 1.05
(F) Protein(F) protein
bzw.or.
G = I1SO --^ ±±JZ122 χ 10 ^ Mol Glukose/ICO ngG = I 1 SO - ^ ± JZ122 J 10 ^ moles of glucose / ICO ng
(F) Protein(F) protein
Bestimmung der Glukosylierung von PlasmaproteinenDetermination of glucosylation of plasma proteins
Das Plasma wird aus dem Blut getrennt. Der Proteingehalt von Blutplasma wird bestimmt und die Proteinkonzentration auf 10mg/ml eingestellt. Zu 2 ml wird 1 ml 1N Oxalsäurelösung zugegeben und die Mischung bei 112-1150C unter Druck 2,5 Stunden lang einer Wärmebehandlung unterworfen. Dem Hydrolysat wird 1 ml einer 0,6molaren wäßrigen Trichloressigsäurelösung tropfenweise zugegeber, die entstandene Suspension wird zentrifugiert und die Lichtabsorption der supematanten Flüssigkeit bei 398ηm abgelesen (Ei-Wert). Zu 2 ml davon wird 0,5ml einer 0,05molaren Barbitursäurelösung zugegeben und das Gemisch bei 4O0C 40 Minuten lang inkubiert. Das Gemisch wird abgekühlt und die Lichtabsorption binnen 10 Minuten bei 398 gegen eine ohne Plasmaprotoin hergestellte Blindprobe abgelesen (E2-WeH).The plasma is separated from the blood. The protein content of blood plasma is determined and the protein concentration adjusted to 10 mg / ml. To 2 ml of 1 ml of 1N oxalic acid solution was added and subjected to 2.5 hours the mixture at 112-115 0 C under pressure to heat treatment. 1 ml of a 0.6 molar aqueous trichloroacetic acid solution is added dropwise to the hydrolyzate, the resulting suspension is centrifuged and the light absorption of the supematant liquid is read off at 398 μm (Ei value). To 2 ml of this is a 0,05molaren barbituric acid is added 0.5 ml and the mixture incubated at 4O 0 C for 40 minutes. The mixture is cooled and the light absorbance read off for 10 minutes at 398 against a blank sample prepared without plasma protoin (E 2 -WeH).
Der Glukosegehalt (G) wird auf die im Beispiel 1 a) beschriebene Weise ausgerechnet.The glucose content (G) is calculated in the manner described in Example 1 a).
Auch bei der Messung von Plasmaproteinen kann zur Bestimmung des abgespalteten Glukosederivates die Thiobarbitursäurereaktion Verwendung finden. In diesem Falle werden zu 2ml der supematanten Flüssigkeit 0,5ml einer 0,05molaren Thiobarbitursäurelösung 7ugegeben. Zur Auswertung werden die Extinktionswerte bei 443 nm abgelesen und die obigen Formeln zur Auswertung verwendet.Also in the measurement of plasma proteins, the thiobarbituric acid reaction can be used to determine the cleaved glucose derivative. In this case, 0.5 ml of a 0.05 molar thiobarbituric acid solution is added to 2 ml of the supematant fluid. For evaluation, the absorbance values are read at 443 nm and the above formulas are used for evaluation.
Bestimmung des Glukosegehaltes von nicht-enzym.viisch glukosyMertem Albumin Das Plasma wird aus Blut durch Zentrifugieren getrennt. Der pH-Wert des Plasmas wird mit einer 2molaren Salzsäurelösung auf 6,9 eingestellt. Der Mischung werden unter Rühren 15% Polyäth·, imglykol in Form einer 50%igen wäßrigen Lösung tropfenweise zugegeben. Die erhaltene Suspension wird 20 Mi luven lang gerührt, zentrifugiert und der pH-Wert der supematanten Lösung wird auf 4,6 eingestellt. Nach Zugabe von 9% festem Polyäthylenglykol innerhalb einer Stunde wird das lemisch weitere 30 Minuten lang gerührt. Der Niederschlag wird durch Zentrifugieten entfernt und in einem Tropfen destillierten Vassers gelöst. Die Lösung wird auf eine, mit Acetatpuffer (pH 5,2) in Aequilibrum gebrachte QAE-Sephadex-Säule (20 χ 1,6cm) aufgebnch» Das Polyäthylenglykol wird durch Waschen entfernt und das Albumin mit einem Acetatpuffer (pH4,8) eluiert. Der Glukosegehalt uer Albuminlösung wird bestimmt und zu 2 ml davon wird 1 ml einer 1N Oxalsäurelösung gegeben. Das Gemisch wird bei 112-115°C unter Druck 2,5 Stunden lang einer Wärmebehandlung unterworfen. Dem Hydrolysat wird 1 ml einer 20%igenDetermination of the glucose content of non-enzymic glycosylated albumin The plasma is separated from blood by centrifugation. The pH of the plasma is adjusted to 6.9 with a 2 molar hydrochloric acid solution. 15% Polyäth ·, imglykol in the form of a 50% aqueous solution are added dropwise with stirring to the mixture. The resulting suspension is stirred for 20 minutes, centrifuged and the pH of the supematant solution is adjusted to 4.6. After addition of 9% solid polyethylene glycol within one hour, the mixture is stirred for a further 30 minutes. The precipitate is removed by centrifuging and dissolved in a drop of distilled water. The solution is applied to a QAE Sephadex column (20 × 1.6 cm) brought into equilibrium with acetate buffer (pH 5.2). The polyethylene glycol is removed by washing and the albumin is eluted with an acetate buffer (pH 4.8). The glucose content of the albumin solution is determined and to 2 ml of which 1 ml of a 1N oxalic acid solution is added. The mixture is heat treated at 112-115 ° C under pressure for 2.5 hours. The hydrolyzate is 1 ml of a 20%
-5- 276 847-5- 276 847
Sulfosalicylsaurelösung (Temperatur 4O0C) zugefügt, die erhaltene Suspension wird zentrifugiert und die Lichtabsorption der supernatanten Flüssigkeit bei 338nm abgelesen (Ε,-Wert). Zu 2n-.i davon wird 0,5ml einer 0,05molaren Barbitursäurelösung zugegeben und die Mischung wird bei 40°C 40 Minuten lang inkubiert. Das Gemisch wird gekühlt und die Lichtabsorption bei 398nm innerhalb von 10 Minuten gegen eine ohne Albumin hergestellte Blindprobe abgelesen (E2-Wert). Der Glukosegehalt (G) wird gemäß der folgenden Formel ausgerechnet:Sulfosalicylsaurelösung (temperature 4O 0 C) was added, the resulting suspension is centrifuged and the light absorption of the supernatant fluid at 338nm read (Ε, value). To 2n-.i of which 0.5 ml of a 0.05 molar barbituric acid solution is added and the mixture is incubated at 40 ° C for 40 minutes. The mixture is cooled and the absorbance of light at 398 nm read off within 10 minutes against a blank sample prepared without albumin (E 2 value). The glucose content (G) is calculated according to the following formula:
- 2 40 2Q98) ' 1Q98) - °:_2 χ 10-2- 2 40 2Q98) '1Q98) - °: _ 2 χ 10 -2
' Glukose/100 mg'Glucose / 100 mg
Albumin f Albumin f
wobei (A) die Albuminkonzentration in mg/ml bedeutet.where (A) means the albumin concentration in mg / ml.
sauren Zersetzung stattgefundenen 5-Hydroxymethyl-furfurol-Verlustes auch die Verdünnung.Acid decomposition 5-hydroxymethyl-furfurol loss also the dilution.
1N Oxalsäure + 1N Schwefelsäure). Die Hydrolyse wird bei 1000C eine Stunde lang durchgeführt und das Protein durch Zugabevon 1 ml 0,6molarer Sulfosalicylsäure ausgefällt. Der entstandene Niederschlag wird bei 1500 Umdrehungen per Minutezentrifugiert und zu 2 ml der supernatanten Flüssigkeit wird 0,5 ml einer 0,054molaren Rezorcin, 2x10~3molaren CuSO4 Lösungzugegeben. (Vor Zugabe der Reagenzien wird die Lichtabsorption der supernatanten Flüssigkeit bei 405 nm bestimmt [Ei-Wert]).1N oxalic acid + 1N sulfuric acid). The hydrolysis is carried out for one hour at 100 0 C and the protein precipitated by addition of 1 ml 0,6molarer sulfosalicylic acid. The resulting precipitate is centrifuged at 1500 rpm and to 2 ml of the supernatant fluid is added 0.5 ml of a 0.054 molar recorcinol, 2 × 10 -3 molar CuSO 4 solution. (Before addition of the reagents, the light absorption of the supernatant liquid is determined at 405 nm [Ei value]).
abgelesen (E2-Wert).read (E 2 value).
1 N Oxalsäure—10~4molaren HgCI2 Lösung zugefügt und die Mischung wird eine Stunde lang bei 1000C erhitzt. Di>s Protein wirdmit 1 ml einer 20%igen Sulfosalicylsäurelösung ausgefällt und durch Zentrifugieren entfernt. Die Lichtabsorption dersupernatanten Flüssigkeit wird bei 442nm bestimmt (Ei). Zu 2 ml davon wird 0,5ml einer 0,05molaren Thiobarbitursäureiösiingzugegeben. Die Mischung wird bei 4O0C 40 Minuten lang inkubiert und die Lichtabsorption erneut bestimmt (E2-Wert).1N oxalic acid 10 ~ 4 molar HgCl 2 solution is added and the mixture is heated at 100 0 C for one hour. The protein is precipitated with 1 ml of a 20% sulfosalicylic acid solution and removed by centrifugation. The light absorption of the supernatant fluid is determined at 442 nm (Ei). To 2 ml of it is added 0.5 ml of a 0.05 molar thiobarbituric acid egg. The mixture is incubated for 40 minutes at 4O C 0 and the light absorption is determined again (E 2 value).
ρ-Ξ, X 0,8-0,1 ~ρ-Ξ, X 0.8-0.1 ~
χ 10"^ Mol /100 Moleχ 10 "^ mol / 100 moles
Hb (Mole/1)Hb (mole / 1)
zweimal gefroren und auftauen gelassen. Die Konzentration dar entstandener: Här.ioglobinlösung wird bestimmt, zu 2 ml dieserfrozen twice and thawed. The concentration of the resulting: hemoglobin solution is determined to 2 ml of this
bei 400C stehengelassen. Der Proteingehalt der Lösung wird mit 1 ml 0,6molarer Sulfosalicylsäure ausgefällt, und der gebildeteallowed to stand at 40 0 C. The protein content of the solution is precipitated with 1 ml of 0.6 molar sulfosalicylic acid, and the resulting
supernatanten Flüssigkeit wird bei 443nm bestimmt (E1-WeH). Zu 2 ml der Lösung wird 0,5 ml einer 0,05molarensupernatant fluid is determined at 443nm (E 1 -WeH). To 2 ml of the solution is added 0.5 ml of a 0.05 molar
E- - 3,xO,8 - 0,06 o E - 3, x0, 8 - 0.06 o
G = 1,38 · — 10"^ Mol Glukose/100 Mole HbG = 1.38 × 10 -5 moles glucose / 100 moles Hb
Hb (Moie/1)Hb (Moie / 1)
0,1%igen Natrium-dodecylsulfat-Lösung. Die Hämoglobin-Konzentration wurde bestimmt, und die Hämoglobin-Konzentrationdes Hämolysats (Hb%) wurde durch Verdünnung mi' riiiüertem Wasser auf einen Wert zwischen 9,0 und 11 ,Og/100 mleingestellt.0.1% sodium dodecyl sulfate solution. The hemoglobin concentration was determined and the hemoglobin concentration of the hemolysate (Hb%) was adjusted to a value between 9.0 and 11.0 g / 100 by dilution with concentrated water.
Danach wurden 1,5ml Schwefelsäure-arsenat-Lösung (0,01 Mol Dinatrium- hydrogen-arsenat in 0,3η Schwefelsäurelösung) zu 3,0ml des 1 !ämolysats gegeben, das Gemisch wurde geschüttelt und eine Stunde auf dem siedenden Wasserbad inkubiert. Danach wurde die Lösung auf 30-4O0C gekühlt und 1,5ml 40%ige Trichloressigsäure-Lösung tropfenweise zugegeben, währenddem das Gemisch mit einem Vibrator gerührt wurde. Die Lösung wurde filtriert, und 0,5ml 0,025 M Thiobarbitursäure-Lösung (Lösungsmittel: 0,01 η Natriumhydroxy-Lösung) wurde zu 2,0 ml des Filtrats gegeben. Das Gemisch wurde vermischt, 40 Minuten bei 4O0C inkubiert, dann auf 20°C gekühlt. Die Lichtabsorption des Musters (E) wurde binnen 30 Minuten bei 443nm abgelesen. Die Menge des glykolysierten Hämoglobins (HbAJ wurde aus den gemessonen Werten folgenderweiße berechnet:Thereafter, 1.5 ml of sulfuric acid-arsenate solution (0.01 mol of disodium hydrogen-arsenate in 0.3 N sulfuric acid solution) were added to 3.0 ml of the 1 -olysate, the mixture was shaken and incubated for one hour on the boiling water bath. Thereafter, the solution was cooled to 30-4O 0 C and 1.5ml of 40% trichloroacetic acid solution was added dropwise while the mixture was stirred with a vibrator. The solution was filtered, and 0.5 ml of 0.025 M thiobarbituric acid solution (solvent: 0.01 N sodium hydroxide solution) was added to 2.0 ml of the filtrate. The mixture was mixed, incubated for 40 minutes at 4O 0 C, then cooled to 20 ° C. The light absorption of the sample (E) was read off at 443nm within 30 minutes. The amount of glycosylated hemoglobin (HbAJ) was calculated from the measured values as follows:
HbAIc< HbA Ic <
0,006 χ Hb, % 0.006 χ Hb, %
Claims (12)
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---|---|---|---|
DD25987984A DD270847A7 (en) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | METHOD FOR DETERMINING THE GLUCOSE CONTENT OF NON-ENZYMATICALLY GLUCOSYLATED PROTEINS AND REAGENT SET FOR CARRYING OUT THE PROCESS |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006042600A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Merck Patent Gmbh | Agent and method for identifying furfurals |
-
1984
- 1984-02-06 DD DD25987984A patent/DD270847A7/en unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2006042600A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Merck Patent Gmbh | Agent and method for identifying furfurals |
US7718441B2 (en) | 2004-10-15 | 2010-05-18 | Merck Patent Gmbh | Agent and method for identifying furfurals |
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