DE2265122C2 - Verfahren zur Bestimmung von Cholesterin - Google Patents
Verfahren zur Bestimmung von CholesterinInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Cholesterin.
Das Hauptpatent 22 24 132 betrifft ein Verfahren zur
Bestimmung von Cholesterin, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß Cholesterin in wäßrigem Medium mit
Cholesterinoxidase inkubiert und entweder der Sauerstoffverbrauch oder gebildetes H2Ch bzw. Cholestenon
bestimmt wird.
Gemäß einer Weiterbildung dieses Verfahrens erwiesen sich die Stämme Nocardia NCIB 10 554 und
10 555 als günstige Quellen für Cholesterinoxidase. Die
Erfindung betrifft daher den in den Patentansprüchen definierten Gegenstand.
Das erfindungsgemäß verwendete Enzympräparat kann in flüssiger oder fester Form, z. B. als lösliches
gefriergetrocknetes Pulver, zubereitet werden. Wenn das Präparat in fester Form vorliegt, wird es mit einer
Pufferlösung in flüssige Form überführt, bevor es bei der Untersuchung verwendet wird.
Die Mindestaktivität der Cholesterinoxidase hängt von der Untersuchungsmethode ab, bei welcher sie
eingesetzt werden soll. Wenn die Cholesterinanalyse durch fluorimetrische Bestimmung des erzeugten
Wasserstoffperoxids erfolgen soll, genügt eine Aktivität von 10-2 Einheiten/ml, was der Oxidation von 4 μg
Cholesterin pro ml pro Minute entspricht. Diese Aktivität genügt grundsätzlich für die automatische
Analyse, wenn auch ein Präparat, das 8 ug Cholesterin pro ml pro Minute oxidiert, vorzuziehen ist. Es ist leicht
möglich, Präparate zu erhalten, die 40 μg oder mehr
Cholesterin pro ml pro Minute oxidieren.
Da für die Bestimmung von Wasserstoffperoxid, aber auch des Sauerstoffverbrauchs und des gebildeten
Cholestenons bekannte Methoden zur Verfügung stehen, macht es keine Schwierigkeiten, ein für die
gewünschte Bestimmungsmethode, beispielsweise die colorimetrische Wasserstoffperoxidbestimmung, geeignetes Cholesterinoxydase-Präparat zu wählen. So hat
die Praxis gezeigt, daß für colorimetrische Methoden oder für die Bestimmung des Sauerstoffverbrauches
oder des gebildeten Cholestenos die Aktivität eines flüssigen Präparats wenigstens 10-' Einheiten/ml
(40 μg oder mehr Cholesterin pro ml pro Minute werden oxidiert) betragen soll.
Wenn die Bestimmung von Cholesterin an Hand des gebildeten Wasserstoffperoxids erfolgt, muß berücksichtigt werden, daß mit der Cholesterinoxydase auch
eine Katalaseaktivität extrahiert werden kann. Das Ausmaß an Katalaseaktivität, die im Enzympräparat
zugelassen werden kann, hängt natürlich von der anzuwendenden Untersuchungsmethode ab. Die Kata
laseaktivität ist wichtig, wenn die Cholesterinbestim-
mung durch Messung des gebildeten Wasserstoffperoxids erfolgen soll, da dieses durch Katalase zerstört
wird. Es ist jedoch bekannt, wie man entweder durch Reinigung oder durch Inhibierung die Katalaseaktivität
ίο berücksichtigt
Das Verfahren zur Cholesterinbestimmung in einer Flüssigkeit ist von besonderem Wert zur Untersuchung
von biologischen Flüssigkeiten, wie einem Serum oder einem Plasma. Das Verfahren ist jedoch nicht auf
biologische Flüssigkeiten beschränkt sondern kann ganz allgemein zur Bestimmung der Cholesterinmenge
verwendet werden, die in einem beliebigen technischen Produkt oder Lebensmittelprodukt oder einem beliebigen technischen Verfahren vorliegt bei welchem die
Cholesterinuntersuchung erforderlich oder wünschenswert ist
Wenn eine Körperflüssigkeit insbesondere Serum oder Plasma, untersucht werden soll, ist mit zu
berücksichtigen, daß Cholesterin bekanntlich nicht in
freier Form vorliegt sondern üblicherweise verestert
oder mit Phospholipiden, Proteinen und Triglycerliden in löslichen Liporoteinkomplexen gebunden ist Solche
Komplexe können schon durch Einbringen eines grenzflächenaktiven Mittels in das Untersuchungsge-
misch unter sanften Bedingungen gelöst werden, so daß
das gesamte freie Cholesterin enzymatisch oxidiert
werden kann. Dies ist eine bekannte Tatsache und
braucht nicht näher erläutert zu werden.
se in Form von Estern auf, und falls das Gesamtcholesterin untersucht werden soll, muß der Ester verseift
werden, was ebenfalls nach bekannten Maßnahmen erfolgen kann, beispielsweise durch Umsetzung mit
alkoholischer Kalilauge. So bewirkt die Umsetzung mit
die verseifte Flüssigkeit in das erfindungsgemäße
Wasserstoffperoxids mittels der Reaktion mit 4-Aminophenazon in Gegenwart von überschüssigem Phenol
und Peroxidase gemessen. Daher wird der vorzugsweise verseifte Extrakt mit Cholesterinoxidase in Anwesenheit von Peroxidase, 4-Aminophenazon und Phenol
so umgesetzt, und die optische Dichte wird bei 510 nm
gemessen. Cholesterinoxidase, Peroxidase, 4-Aminophenazon und Phenol können zu einem einzigen
Reagens zusammengegeben und in dieser Form angewandt werden.
Bei diesem Test kann eine 0,1 %ige Cholesterinlösung
bei der Zugabe zu dem Enzymreagens eine Trübung erzeugen, die eine optische Dichte von 0,05 ergibt. Eine
O,l°/oige Lösung von Cholestenon, die in derselben Weise behandelt wurde, kann ebenfalls eine Trübung
erzeugen, die eine optische Dichte von etwa 0,08 ergibt. Diese Bedingungen würden jedoch nur in einem extrem
anormalen Serum auftreten, welches 1000 mg% Cholesterin enthält, jedoch verhindert die Anwesenheit eines
grenzflächenaktiven Mittels, wie bsispielsweise von
0,1% 1OP (Triton X-100) in dem Enzymreagens diese
Trübung, d. h. weder das Substrat noch das Produkt bilden während der Reaktion eine kolloidale Suspension, welche die spektrophotometrische Messung stören
würde.
Eine beliebige andere, geeignete Reaktion von Wasserstoffperoxid kann zur Messung der erzeugten
Menge und damit zur Cholesterinmenge in dem Serum herangezogen werden. Beispiele solcher Reaktionen
sind unter Angabe der sie näher beschreibenden Literaturstellen im folgenden aufgeführt:
1. 2,6-Dichlorphenolindophenol kann als Sauerstoffakzeptor
anstelle von 4-Aminophenazon in einer gekoppelten Peroxidasereaktion verwendet werden,
siehe Clark und Timms, Proc. Assoc. Clin.
Biochem. 5,(1968), S.61;
2. Wasserstoffperoxid kann mit Gujakharz in Anwesenheit
von Peroxidase unter Bildung eines blauen Produktes umgesetzt werden, siehe Morley, Dawson
und Marks, Proc Assoc. Clin. Biochem. 5, (1968), S. 42;
3. Aus Kaliumiodid wird Jod bei der Reaktion mit Wasserstoffperoxid freigesetzt, und das freigesetzte
Jod kann dann unter Bildung einer rosa Färbung
mit Diäthyl-p-phenylendiamin umgesetzt werden, siehe Thompson, Clin. Chim. Acta. 25, (1969), S. 415;
4. Aus Jodid wird Jod bei der Reaktion mit Wasserstoffperoxid freigesetzt, und Polyvinylpyrrolidin
wird zur Verschiebung der Absorption von Jod aus dem nahen UV in das Sichtbare verwendet,
wobei die Absorption bei 470 nm abgelesen werden kann, siehe Wate und Marbach, Clin. Chem. 14,
(1968), S. 548;
5. Unter der Einwirkung von Peroxidase oxidiert Wasserstoffperoxid Homovanillinsäure zu einem
stark fluoreszierenden Produkt in alkalischer Lösung, wobei Protein diese Reaktion bei einer
40fachen Verdünnung des Plasmas nicht stört. Das Produkt kann fluorimetrisch ausgemessen werden.
siehe Phillip und Elevitch, Amer. J. Clin. Path. 49,
(1968), S. 622;
6. Wasserstoffperoxid reagiert mit Jod in Anwesenheit
eines Molybdän(IV)-kaialysators. Falls ein bekannter Oberschuß von Thiosulfat zur Reduktion
des Jods bei seiner Entstehung verwendet wird, kann das restliche Thiosulfat mit Jod colorimetrisch
titriert werden, siehe Simon, Christian und Purdy, Clin. Chem. 14(1968), S. 463.
Obwohl die Messung des erzeugten Wasserstoffperoxids die zweckmäßige Methode zur Bestimmung der in
der zu untersuchenden, biologischen Flüssigkeit vorhandenen Cholesterinmenge ist, ist es auch möglich, andere
Arbeitsweisen zur Erhaltung des gewünschten Untersuchungsergebnisses anzuwenden. Beispielsweise kann
die Sauerstoffaufnahme bei der Cholesterinoxidasereaktion gemessen werden, wobei eine Sauerstoffelektrode
entsprechend der von Updike und Hicks in Nature, Lond. 214. (1967), S. 986, und Makin und Warren in Clin.
Chem. Acia.29, (1970), S. 493, beschriebenen Arbeitsweise verwendet wird. Alternativ kann das Oxidationsprodukt, Δ 4-Cholestenon, gemessen werden, beispielsweise
in Form des 2,4-Diphenylhydrazons oder Isonicotinsäurehydrazons, oder, falls ein ausreichend
reines Enzym verwendet wird, das eine niedrige Absorption bei 240 nm aufweist, oder falls das Enzym
unschädlich gemacht wird, kann das Cholesterin durch die Zunahme der Absorption bei 240 nm aufgrund des
bei der enzymatischen Oxidation gebildeten Δ 4-Cholestenons
bestimmt werden.
Die Cholesterinbestimmung kann automatisch durchgeführt werden, falls eine große Anzahl von Untersuchungen
aufeinanderfolgend durchgeführt werden muß, oder es kann eine kleine Anzahl von Proben einzeln
analysiert werden.
Claims (3)
1. Verfahren zur Bestimmung von Cholesterin, wobei Cholesterin in wäßrigem Medium mit
Cholesterinoxidase inkubiert und entweder der Sauerstoffverbrauch oder gebildetes H2O2 bzw.
Cholestenon bestimmt wird gemäß Patent 22 24 132, dadurch gekennzeichnet, daß die Cholesterinoxidase aus Nocardia NCIB 10 554 oder NCIB
10 555 stammt und der Sauerstoffverbrauch mit einer Sauerstoffelektrode bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Inkubation zur Messung des
Gesamtcholesterins im Serum verseift wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Bestimmung automatisch
durchgeführt wird.
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