DE2163315A1 - Verfahren zum Nachweis und/oder zur quantitativen Bestimmung saurer Prostata-Phosphatase in biologischen Flüssigkeiten - Google Patents

Verfahren zum Nachweis und/oder zur quantitativen Bestimmung saurer Prostata-Phosphatase in biologischen Flüssigkeiten

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Description

V/ORTHINGTOiT BIOCHEMICAL CORPORATION,
Freehold, New Jersey, V.St.A.
" Verfahren zum Nachweis und/oder zur quantitativen Bestimmung saurer Prostata-Phosphatase in biologischen Flüssigkeiten "
j Priorität: 21. Dezember 1970, Y.St.A., Nr. 100 345
Diese Erfindung betrifft den Nachweis und die quantitative Bestimmung von Enzymen in biologischen Flüssigkeiten. Sie betrifft insbesondere den Nachweis und die quantitative Bestimmung von saurer Prostata-Phosphatase in Blutserum und anderen biologischen Flüssigkeiten,
Der Nachweis und die quantitative Bestimmung von saurer Prostata-Phosphatase in biologischen Flüssigkeiten wird insbesondere für die klinische Diagnose eines Prostatacarcinoma verwendet. Ein bekanntes Symptom ist nämlich der erhöhte Gehalt an saurer Prostata-Phosphatase in Blut, Urin und anderen biologischen Flüssigkeiten, *
EfJ sind einige Substrate, die auf die katalytische Aktivität der sauren Proatata-Phosphatas© ansprechen, bekannt. Die diesbezüg-
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lieh bekanntesten Substrate sind Phenolphosphat, PhenolphthaiGinmonophosphat, »-Naphthylphosphat, p-Nitrophenylphosphat und ß-Glyeerophosphat. Es können jedoch auch andere saure Phosphatasen als die Prostata-Phosphatase in biologischen Flüssigkeiten vorkommen. In bedeutenderen Mengen kommen im all-, gemeinen im Blut die sauren Phosphatasen der Erythrocyten und der -ulutplättchen vor. Bei der Verwendung eines der hier genannten Substrate zum Nachweis der sauren Prostata-Phosphatase entstehen Schwierigkeiten durch die Aktivität anderer saurer . Phosphatasen', die, wenn vorhanden, eine positive Reaktion vortäuschen. Von den oben genannten Substraten haben ß-Glycerophosphat und tf-Naphthylphosphat die grösste Spezifität für saure Prostata-Phosphatase, doch sogar diese sind nicht spezifisch genug. Obwohl dieser Mangel mit Hilfe bekannter Inhibitoren, wie Tartrat oder Formalin, und Vergleich der Ergebnisse wesentlich verringert werden kann, sind solche Techniken doch relativ lästig. Überdies ist das Bestimmungsverfahren, das ß-Glycerophosphat als Substrat verwendet, ziemlich schwierig . W durchzuführen. ·
Aufgabe dieser Erfindung war daher, ein Substrat zu finden, das spezifischer für saure Prostata-Phosphatase als die bisher bekannten Substrate ist. Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung war, ein zuverlässiges diagnostisches Verfahren für den Nachweis und die Bestimmung von saurer Prostata-Phosphatase anzugeben, das einfach ist und mit den üblichen und bereits vorhandenen Labargeräten durchgeführt werden kann. * -
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Gegenstand dieser .Erfindung ist somit ein Verfahren zum Nachweis und/oder zur quantitativen Bestimmung saurer Prostata-Phosphatase in biologischen Flüssigkeiten t wobei ein Substrat zusammen mit der enzymhaltigen Flüssigkeit in einem wässrigen Medium bei saurem p„-Wert inkubiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat ein Alkali- oder Erdalkalimetallsalz des Thymolphthaleinmonophosphats verwendet wird.
Obwohl das Natriumsalz vorzuziehen ist, können noch andere Salze des Thymolphthaleinmonophosphats verwendet werden, insbesondere die Salze der anderen Alkalimetalle, z.B. Kalium, und die Salze der Erdalkalimetalle. Es versteht sich, dass zu den Salzen der Erdalkalimetalle die Magnesiumsalze gehören.
Gemäss einem Vorschlag.· kann das Magnes iumthymolphthal einmoophosphat als Substrat für den Nachweis und die quantitative Bestimmung der alkalischen Phosphatase im Blutserum verwendet werden, wobei man-im allgemeinen bei pH 10 in einer gepufferten Lösung arbeitet. Dieses Enzym tritt vor allem bei Osteoblastentätigkeit bei Erkrankungen der Leber und der Galle bei Schwangerschaft sowi-e bei Ikterusversehluss auf. Erniedrigte Werte werden bei Hypophosphätasie und Unterernährung beobachtet. Daher besteht kein Zusammenhang mit der Bildung der sauren Prostata-Phosphat as e.
Die erfindungsgemäßoe Bestimmungstechnik ist einfach. Eine abgemessene Menge Serum oder anderer biologischer Flüssigkeit v/ird zu einer auf einen sauren p„-V/ert gepufferten Substratlößung zugesetzt. Eu v/ird bei einer bestimmten Temperatur für bestimmte Zeit inkubiert. Während der Inkubation wird
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Thymolphenolphthalein freigesetzt, am Ende der Inkubationszeit ■ v/ird die Lösung alkalisch gemacht, dadurch die Enzymreaktion gestoppt und die Farbe des Thymolphenolphtnaleins \roll entwikkelt. Sie bleibt für mindestens zwei Stunden stabil. Der Test wird gegen einen leerwert bestimmt und die erhaltene Absorption mit den Absorptionen, die.mit reinen Thymolphenolph-thaleinlösungen in verschiedenen Konzentrationen erhalten wurden, verglichen. Die Ergebnisse v/erden in internationalen Einheiten (I.U.) angegeben, d.h. Mikromole Substrat, die je Minute und je
w Liter biologischer Flüssigkeit umgesetzt werden. Der Vorteil der erfindungsgemäs-sen Bestimmungsmethode liegt nicht nur in dereinfachen Technik, sondern auch in der Verwendung stabiler Reagentien, so dass die Möglichkeit der Eichung durch Verwendung einer Grundstandardlösimg besteht.
Ein anderer Vorteil der Methode ist, dass die Reaktion, gegen die Inkubationszeit aufgetragen, über einen grossen Bereich der Enzymkonzentration nullter Ordnung ist. Bei entsprechenden Versuchen waren die Aktivitäten aus verschiedenen Verdünnungen -von Prostatacarcinom-Serum und Prostataextrakt der Enzymkonzentration bis zu 110 l.U. proportional, das entspricht etwa dem JOO fachen der normalen oberen Grenze. Bei Inkubationszeiten von 10 bis 120 Minuten war die Reaktion bis zu einer Aktivität von UO l.U. linear.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Methode ist ihre gute Spezifität für saure Prostata-Phosphatase; saure· Nicht-Pro stata-Phosphatase-1soenzyme, die für das falsche positive Ergebnis auf saure Prostata-Phosphatase verantwortlich sind,
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stören weniger als bei der Verwendung anderer bekannter Substrate.
Genauer gesagt ist die Aktivität oder Affinität der sauren Erythrocyten-Phosphatase zu Phenolphosphat etwa 88 mal grosser als zu Watriurathymolphthaiein-monophosphat. Das ist von grösster diagnostischer Bedeutung, da die saure Erythrocyten-Phosphatase gewöhnlich zusätzlich zu. jeder sauren Prostata-Phosphatase in Blutserum enthalten ist und ihre Reaktivität mit Phenolphosphat so gross' ist, dass sie die Bestimmung der sauren Prostata-Phosphatase stört oder verschleiert Andererseits ist· bei Verwendung des Natriumthymolphthalein-monophosphats als Substrat für ein Serum, das saure Prostata-Phosphatase zusammen mit saurer ErythrOcyten-Phosphatase enthält, die Aktivität der sauren Erythrocyten-Phosphatase verglichen mit der Aktivität der sauren Prostata-Phosphatase no schwach, da3s ein positives Ergebnis quantitativ für die Anwesenheit von saurer Prostatäjfhosphatase im Serum spricht. Der erhaltene positive Wert liegt zwar über den Normalv/erten dieser Methode, bestimmt im Serupi von Härmern ohne Leber- oder Nierenerkrankungen oder Geschwüren. Der Normalwert für diese Methode beträgt etwa von 0,04 bis 0,37 I.U.
Auch verglichen mit anderen bekannten Substraten folgt die Spezifität des ' Natriumthymolphthalein-monophosphats diesem allgemeinen Schema» So sind Phenolphthaleinmonophosphat und' p-Nitrophenolphosphat 500 mal aktiver mit saurer Eryjbhrocyten-Phosphatase als das Natrium«alz von Thymolphthaleinmonophosphat, während tf-Naphthylphosphat dreimal aktiver ist. Obwohl
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man die Aktivität der sauren Erythrocyten-Phosphatase, die die Bestimmung der sauren Prostata-Phosphatase stört, durch Vartrat oder Formalin hemmen·kann, hat die erfindungsgemässe Methode den praktischen Vorteil der grösseren Einfachheit, da solche Hemmstoffe nicht notwendig sind.
Ein anderes saures Phosphatase-Isoenzym, das gewöhnlich zusätzlich zur sauren Prostata-Phosphatase im Blutserum vorkommt, ist saure Blutplättchen-Phosphatase. Hier ist die Spe- \ zifität des Natriumthymolphthalein-monophosphatBauf saure Proatata-Phosphätase ebenfalls grosser als bei den anderen Substraten. Phenolphosphat und Phenolphthaleinmonophoaphat sind etwa 5 mal aktiver mit saurer Blutplättchenphosphatase als das Matriumsalz des Thymolphthaleinmonophosphats, o(-Naphthyl-. phosphat hat etwa die gleiche Aktivität, p-Nitrophenolphosphat ist etwa 16 mal aktiver und ß-Glyeerophospliat etwa viermal aktiver. Ausser bei Phenolphthaleinmonophosphat kann weder Tartrat noch Pormalin diese Störungen beseitigen.
" Sn normalen Blutserum kommen als störende saure Phosphatasen in grösseren Mengen nur saure Erythrocyten-Phosphataoen und saure Blutplättchen-Phoaphatase vor. Dementsprechend zeigt ein positives Ergebnis, dass über dem Normalwert von Blutserum liegt, die Anwesenheit von saurer Prostata-Phosphataae an. Es ist nicht notwendig, weitere Tests mit einem Inhibitor, wie Tartrat oder Formalin, durchzuführen.
Das Natriumaalz des Thymolphthulein-monophosphabs kann auch zur Bestimmung der sauren Prostata-Phosphatase in anderen KörperflUasigküiten, wie Urin, verwendet werden, obwohl die Storan«
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fälligkeit der erfindungsgemässen Methode dann grosser ist als mit Blutserum.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird bei saurem p^-Wert durchgeführt. Obwohl der p^-Wert nicht kritisch ist, ist ein p.T-Wert von 5,5 bis etwa 6,4 vorzuziehen, da normalerweise bei einem • PjT-Wert von 6 die grösste Aktivität erreicht wird. Diese p„-Werte v/erden bei 25 C gemessen. Jeder angemessene Puffer kann verwendet werden, obwohl gewöhnlich ein Citrat- oder Acetatpuffer eingesetzt wird. Die Reaktion beginnt sofort und verläuft bis zu 35 Minuten linear. Im Norinalfal] -vp.rd 30 Minuten lang bei 37 C inkubiert. Die Konzentration des erfindungsgemässen Substrats ist nicht kritisch, da die Aktivität bis zu einem Optimum von etwa 2,2 mMol Substrat pro Liter steigt, um dann wieder abzufallen. Die vorzuziehende Substrat-Konzentration liegt etwa bei 1,5 bis 3 mMol pro Liter.
Das Verfahren der, Erfindung wird durch das. folgende Beispiül erläutert,
Ausführungsbeispiel
Zu einem 0,1 molaren Gitratpuffer (Citronensäure plus Hatriumcitrat) wird genügend Natriumthymolphthalein-nionophosphat zugesetzt, um eine Konzentration von 2,2 inMol pro Liter zu erreichen. Der p„-Wert der Lösung ist 6 bei 25-G. 1,0 ml des gepufferten Substrats wird mit 0f2 ml Serum 30 Minuten lang bei 37 C inkubiert. Bei Anwesenheit von saurer Prostata-Phosphataee wird aus dem Substrat Thymolphthalein freigesetzt, und zwar in um" so grösseren Mengen, je mehr saure Prostata-Phosphatase in der Serumprobe vorhanden ist. Am Ende der Inkubationszeit
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werden 5 ml eines Heavens, das 0,0p Hol Natriumcarbonat und 0,05 Mol Natriumhydav: ·:;<! je Liter enthält, zugesetzt, wodurch die enzyniatische Iku " -on unterbrochen und gleichzeitig die Farbe des freigeaei:;;. f η l'hymolphthaleina voll entwi ekelt wird. Die erhaltene Absorption wird vorzugsweise mit einem Spektruphotometer bei 590 nm bestimmt und mit den Absorptionen, die mit reinen 'J-hymolphthaleinlösungen erhalten und gegebenonfallü auf einem Diagramm festgehalten wurden, verglichen. Man kann auch ein Colorimeter verwenden. Der Test wird gegen einen Leerwert abgelesen und jede Aktivität, die, wie oben beschrieben, über dem Normal'wert liegt, wird in internationalen Einheiton angegeben.
Jn der Praxis wird eine trockene Mischung von Substrat und Puffer in einer Ampulle vorbereitet, so dass man nach Zugabe einer bestimmten Menge an destilliertem Wasser eine Lösung erhält, die eine vorher festgelegte Molarität an Substrat und Puffer hat, um damit die gewünschte Anzahl von BeStimmungen durchführen zu können.
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Claims (3)

Patentansprüche
1. Verfahren zum Nachweis und/oder zur quantitativen Bestimmung saurer Prostata-Phosphatase in biologischen Flüssigkeiten, wobei ein Substrat zusammen mit der enzymhaltigen Flüssigkeit in einem wässrigen Medium bei saurem ρ,,-V/ert inkubiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat ein Alkali- oder Erdalkalimetallsalz des Thymolphthaleinmonophosphats verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Natriumsalz von Thymolphthaleinmonophosphat verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 zur quantitativen Bestimmung saurer Prostata-Phosphatase im Blutserum, dadurch gekennzeichnet, dass das Thymolphtnaleinmonophosphat-Substrat in einer gepufferten Lösung des Blutserums inkubiert und die Menge des umgesetzten Substrats bestimmt wird.
4-r Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die enzymatische Reaktion durch Einstellen eines alkalischen p„-Wertes unterbrochen und die Menge des freigesetzten Thymolphthaieins nach Entwickeln der Farbe kolorimetrisch bestimmt v/ird.
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DE19712163315 1970-12-21 1971-12-20 Verfahren zum Nachweis und/oder zur quantitativen Bestimmung saurer Prostata-Phosphatase in biologischen Flüssigkeiten Expired DE2163315C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10034570 1970-12-21
US00100345A US3823071A (en) 1970-12-21 1970-12-21 Prostatic acid phosphatase determination

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2163315A1 true DE2163315A1 (de) 1972-07-13
DE2163315B2 DE2163315B2 (de) 1976-09-16
DE2163315C3 DE2163315C3 (de) 1977-05-05

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Also Published As

Publication number Publication date
GB1371209A (en) 1974-10-23
CA975268A (en) 1975-09-30
US3823071A (en) 1974-07-09
IT965018B (it) 1974-01-31
FR2120776A5 (de) 1972-08-18
ES397269A1 (es) 1974-04-16
JPS5137040B1 (de) 1976-10-13
DE2163315B2 (de) 1976-09-16

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