DE2537127A1 - Verfahren zur konstanthaltung der aktivitaet von alkalischer phosphatase und diese enthaltendes kontrollserum - Google Patents

Verfahren zur konstanthaltung der aktivitaet von alkalischer phosphatase und diese enthaltendes kontrollserum

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DE2537127A1 DE19752537127 DE2537127A DE2537127A1 DE 2537127 A1 DE2537127 A1 DE 2537127A1 DE 19752537127 DE19752537127 DE 19752537127 DE 2537127 A DE2537127 A DE 2537127A DE 2537127 A1 DE2537127 A1 DE 2537127A1
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Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R ¥eickmanf,
Dipl.-Ing. Ii. W2ICXMANN, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22
int.Nr. 1877
BOEHRINGER MANNHEIM GMBH
68 Mannheim 31, Sandhofer Straße 112-132
Verfahren zur Konstanthaltung der Aktivität von alkalischer Phosphatase und diese enthaltendes Kontrol!serum
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konstanthaltung der Aktivität von alkalischer Phosphatase in wäßriger Lösung, insbesondere in rekonstituiertem Serum, sowie ein Kontrollserum, welches alkalische Phosphatase konstanter Aktivität enthält.
Die Bestimmung der alkalischen Phosphatase spielt in der klinischchemischen Analyse eine wichtige Rolle. Zur Kontrolle derartiger Analysen ist es erforderlich, die Richtigkeit der Analyse ständig anhand von Kontrollproben mit bestimmtem bekannten Gehalt an alkalischer Phosphatase zu kontrollieren. Derartige Kontrollseren, bei alkalischer Phosphatase vorwiegend Humanseren, müssen geeignet sein, für eine Vielzahl von Komponenten zur überprüfung der
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ORIGINAL
Richtigkeit der Analysenergebnisse sogenannte SoIl-^WeAe, ale in der Kontrollserumprobe in einem Toleranzbereich wiedergefunden werden müssen, zu liefern. Dieses Konzept setzt voraus, daß die Komponenten im gebrauchsfertigen Kontrollserum stabil sind. Die Erreichung dieser Stabilität bei Enzymen wirft beträchtliche Probleme auf.
Insbesondere die alkalische Phosphatase (AP; EC 3.1.3.1) zeigt in wäßrigen Lösungen, insbesondere in Serum, einen sehr starken Anstieg ihrer Aktivität, über diese erstaunliche und in einem Kontrollserum äußerst unerwünschte Eigenschaft wird z.B. in Clin.Chem. JJ3, 366-373 (1972) und Ärztl.Lab. £, 272-279 (1972) berichtet. Der rasche Anstieg der Aktivität, der mehr als 100 % innerhalb weniger Stunden betragen kann, zwingt dazu, nur ganz frisch rekonstituiertes Kontrollserum einzusetzen.
Es ist bekannt, diese Zunahme der Aktivität durch mehrstündiges Erhitzen des rekonstituierten Serums (6 Stunden bei 37 Grad C) auszuschalten. Nach Ablauf der Erhitzungsperiode ergibt sich eine annehmbare Aktivitätskonstanz der AP. Dieses Verfahren hat jedoch schwerwiegende Nachteile. So wird durch den Erhitzungsschritt in der Regel die Aktivität weiterer im Kontrollserum enthaltener Enzyme wesentlich verringert oder zerstört, so daß es für die üblichen Kontrollseren, die stets mehrere Enzyme enthalten, unbrauchbar ist. Außerdem ist ein mehrstündiges Erhitzen bei exakt einzuhaltender Temperatur eine äußerst umständliche Prozedur, welche in der Routineanalyse kaum akzeptabel ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Konstanthaltung der Aktivität von AP in wäßrigen Lösung, insbesondere in rekonstituiertem Serum, zu schaffen, welches die genannten Nachteile nicht aufweist und insbesondere auch in Gegen-
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OWGfINAL INSPECTED
wart anderer Enzyme angewendet werden kann, ohne deren Aktivität zu beeinflussen. Das Verfahren soll zudem mit einem Minimum an Arbeitsaufwand durchführbar sein und Kontrollseren schaffen, die nach dem Rekonstituieren über einen längeren Zeitraum hinweg Ak·^ tivitätswerte für die AP liefern, die innerhalb der Toleranzgrenzen liegen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Konstanthaltung der Aktivität von alkalischer Phosphatase in wäßriger Lösung, insbesondere in rekonstituiertem Serum, welches
2+ 2 +
dadurch gekennzeichnet ist, daß Mn oder/und Cd -Ionen zugesetzt werden. Als günstigster Bereich für die gewünschte Konstant-
2+ haltung erwies sich dabei im Falle der Mn -Ionen ein Zusatz von
2+ 0,05 bis 0,5 mMol/1 und im Falle von Cd ein Zusatz von 0,05 bis 0,1 mMol/1.
2+ 2+
Mn und Cd werden in Form ihrer gut wasserlöslichen Salze eingesetzt, deren Anionen keinen störenden Einfluß auf andere Bestandteile in der Lösung ausüben. Als Anionen werden daher vorzugsweise solche verwendet, die ohnedies in natürlichem Serum bereits vorhanden sind. Hierzu gehören neben den Anionen der weitverbreiteten Mineralsäuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Borsäure und dgl., auch die Anionen organischer Säuren, wie Essigsäure, Milchsäure, Zitronensäure und dgl. Das verwendete Anion ist jedoch im Rahmen der Erfindung ohne Bedeutung, soweit es nur die oben genannte Bedingung erfüllt.
Die Erscheinung der unerwünschten Aktivitätszunähme der AP tritt insbesondere im Serum auf, und zwar gleichgültig, ob das Serum in aufgetautem oder gefrorenem Zustand vorliegt. Bei in lyophilisierter Form vorliegendem Serum tritt die Aktivitätserhöhung auf, sobald das Lyophilisat mit Wasser wieder rekonstituiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann daher sowohl auf ein
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bereits gelöstes Serum als auch vorzugsweise bei einem zur Lyophilisierung bestimmten Serum oder bei der Fekonstitution eines lyophilisierten Serums angewendet werden. Bei den bevorzugten Ausfuhrungsformen enthält dann entweder das lyophilisierte Serum, vorzugsweise Humanserum, den erforderlichen Gehalt an erfindungsgemäßem Stabilisatorzusatz, oder stattdessen wird zur Rekonstitution ein wässriges Lösungsmittel verwendet, in dem das Stabilisierungsmittel enthalten ist. Die Rekonstitution erfolgt dabei üblicherweise mit Wasser, insbesondere entionisiertem oder bides tilliertem Wasser.
Die Fähigkeit zur Konstanthaltung der AP-Aktivität unter den oben
geschilderten Umständen ist eine spezifische Eigenschaft von Mn
2+
und Cd -Ionen und konnte bei anderen zweiwertigen oder anderswertigen Metallionen nicht gefunden werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein stabilisiertes Kontrollserum mit einem bestimmten Gehalt an AP neben den üblichen Bestandteilen von Humanserum, tierischem Serum oder sonstigen serumartigen Zusammensetzungen und gegebenenfalls weiteren, in bestimmter Menge vorliegenden Enzymen in lyophilisierter oder gelöster Form, welches durch einen Gehalt von 0,05 bis 0,5 mMol/1
2+ 2+
Mn oder/und 0,05 bis 0,1 mMol/1 Cd , bezogen auf die gelöste Form, gekennzeichnet ist.
Kontrollseren enthalten in der Regel mehrere Enzyme, beispielsweise 10 bis 20 Enzyme, bei denen sämtlich die Aktivität konstant gehalten werden muß. Normalerweise ist diese Konstanthaltung erforderlich, um einen Aktivitätsverlust zu verhindern. Nur die AP macht hier eine Ausnahme. Ein wesentlicher Vorteil von erfindungsgemäß hinsichtlich der Aktivitätskonstanz von AP-stabilisiertem Kontrollserum besteht darin, daß hierdurch die Aktivität der
709809/0915
übrigen, im Serum vorliegenden Enzyme nicht beeinflußt wird, die Stabilisierungswirkung sich daher selektiv auf die AP erstreckt.
Ein erfindungsgemäßes Kontrollserum der obigen Art enthält vorzugsweise
0,1 bis 5 mg Creatinin
0,1 bis 5 mg Bilirubin
50 bis 300 mg Glucose
0,2 bis 5 mg Mn2+ oder Cd2+
alkalische Phosphatase und gegebenenfalls weitere Enzyme in 100 ml natürlichem Serum oder serumartigen Zusammensetzungen in lyophilisierter oder gelöster Form.
Besonders bevorzugt ist ein Kontrollserum, bestehend aus
0,5 bis 1,5 mg Creatinin
0,5 bis 1,5 mg Bilirubin
100 bis 200 mg Glukose
1 bis 3 mg Mangan-(II)-chloridhydrat Essigsäure zur Einstellung eines pH zwischen 6,0 und 7,0 alkalischer Phosphatase und weiteren Enzymen in 100 ml Serum.
Weitere im Kontrollserum in bestimmter Menge enthaltene Enzyme sind z.B. Glutamat-Oxalacetat-Transaminase (GOT), Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT) , Lactat-Dehydrogenase (LDH) , «.-Hydroxybutyrat-Dehydrogenase (oL-HBDH) , Glucose-6-Phosphatdehydrogenase (G-6-PDH), Creatinphosphokinase (CPK), Glutamat-Dehydrogenase (Gl-DH), Leucin-Aminopeptidase (LAP), «-Amyläse, y-Glutamyltranspeptidase (/-GT) , Aldolase (ALD) und saure Phosphatase (SP)
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2+ Im oben angegebenen bevorzugten Bereich für die Zusätze an Mn
2+
bzw. Cd wird im allgemeinen die beste Konstanz der AP-Aktivität erhalten. Bei Erhöhung über die bevorzugten Grenzwerte hinaus besteht die Gefahr, daß die Aktivität abnimmt, bei einer Unterschreitung der unteren Grenze läßt sich eine für alle Fälle ausreichende Konstanz der Aktivität häufig nicht mehr erzielen und man stellt eine allmähliche Zunahme der Aktivität fest. Diese Aktivitätszunähme liegt aber immer noch deutlich niedriger als ohne diese Zusätze.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1
Ein handelsübliches lyophilisiertes Kontrollserum aus ursprünglich 3 ml Serum mit einem bestimmten Gehalt an alkalischer Phosphatase wird mit 3 ml einer 0,1 mM MnCl2-Lösung rekonstituiert. Die Aktivität der AP unmittelbar nach Rekonstitution und in bestimmten Zeitabständen danach wurde bestimmt. Die rekonstituierte Lösung wurde dabei konstant bei 25 Grad C gehalten. Die prozentuale Änderung zeigt nachstehende Tabelle:
(Std.)
2 4 6 24 48
+ 1 -5 -3 -3 +7
Beispiel 2
Es wurde wie in Beispiel 1 beschrieben vorgegangen, die Rekonstitution erfolgte jedoch mit 3 ml einer 0,05 mM MnCl2-Lösung in Wasser. Die prozentuale Aktivitätsänderung wurde wiederum wie in Beispiel 1 bestimmt. Die erhaltenen Werte zeigt nachstehende Tabelle:
,709809/0915
2 4 6 24 48
+5 +6 +9 + 19 +24
Beispiel 3
(Std.)
3 ml Humanserum, welchem die gewünschten Enzymmengen zugesetzt waren, wurden mit soviel MnCl_ versetzt, daß die Endkonzentration an Mn 0,1 mM betrug. Dann wurde das Serum lyophilisiert.
Das lyophilisierte Serum wurde mit 3 ml bidest. Wasser rekonstituiert. Die Aktivitätsänderung der AP wurde wie in Beispiel 1 beschrieben bestimmt. Die erhaltenen prozentualen Werte zeigt nachstehende Tabelle:
(Std.)
2 4 4 6 24 48
+2 -1 +0 +0 + 14
Beispiel
Es wurde wie in Beispiel 1 beschrieben verfahren, jedoch erfolgte die Rekonstitution mit 3 ml 0,05 mM wäßriger CdCl2-Lösung. Anschließend erfolgte die Bestimmung der prozentualen Aktivitätsänderung nach Lagerung bei +25 Grad C in der oben beschriebenen Weise. Nachstehende Tabelle zeigt die erhaltenen Ergebnisse:
(Std.)
2 4 5 6 24 48
+2 ±° +1 +1 +6
Beispiel
Es wurde wie in Beispiel 4 beschrieben vorgegangen, die Rekonstitution erfolgte jedoch mit 3 ml 0,1 mM wäßriger CdCl2-Losung. Die erhaltenen Ergebnisse zeigt nachstehende Tabelle:
. 709809/091 5
2 4 6 6 24 48
+2 + 1 + 1 -4 +9
Beispiel
(Std.)
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch erfolgte die Rekonstitution des Lyophilisats mit 3 ml bidest. Wasser. Die Aktivitätsänderung nach Lagerung der rekonstituierten Probe bei +25 Grad C zeigt nachstehende Tabelle:
(Std.)
2 4 6 24 48
+ 17 +21 +27 +45 +66
Beispiel 7
Aktivitätskonstantes Kontrollserum
100 ml Humanserum wurden mit einem Enzymkonzentrat versetzt, welches die Enzyme AP, GOT, GPT, CK, LDH, <*-HBDH, Gl-DH,. LAP, J-saure Phosphatase, Amylase, Aldolase und G-6-PDH enthielt. Weiter wurden zugesetzt:
1 mg Creatinin
1 mg Bilirubin Glukose ad 150 mg .
2 mg MnCl2.4H2O Essigsäure auf pH 6,5
Die erhaltene Lösung wurde klar filtriert, in Portionen von 3ml in Fläschchen abgefüllt und lyophilisiert. Die lyophilisierten Proben wurden bei +4 Grad C gelagert.
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Bei Rekonstitution des Kontrollserums mit 3 ml bidest. Wasser und Lagerung der rekonstituierten Lösung bei 25 Grad C ergibt sich innerhalb von 24 Stunden eine Aktivitätszunähme der AP von weniger als 1 %.
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Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Konstanthaltung der Aktivität von alkalischer Phosphatase in wäßriger Lösung, insbesondere in rekonstituiertem Serum, dadurch <
gesetzt werden.
2+ 2+
Serum, dadurch gekennzeichnet, daß Mn oder/und Cd -Ionen zu-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mn
auf eine Endkonzentration von 0,05 bis 0,5 mMol/1 zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Cd
auf eine Endkonzentration von 0,05 bis 0,1 mMol/1 zugesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
2+ 2+
Mn oder/und Cd dem Serum vor der Lyophilisierung zugesetzt
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
2+ 2+
Mn oder/und Cd dem zur Rekonstitutioi Serum verwendeten Wasser zugesetzt wird.
2+ 2+
Mn oder/und Cd dem zur Rekonstitution von lyophilisiertem
6. Kontrollserum mit einem bestimmten Gehalt an alkalischer Phosphate neben den üblichen Bestandteilen von Humanserum, tierischem Serum oder, sonstigen serumartigen Zusammensetzungen und gegebenenfalls weiteren in bestimmter Menge vorliegenden Enzymen und standardisierten Substraten in lyophilisierter oder gelöster Form, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,05 bis 0,5 mMol/1
2+ 2+
Mn oder/und 0,05 bis 0,1 mMol/1 Cd , bezogen auf die gelöste
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7. Kontrollserum nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Gehalt von
0,1 bis 5 mg Creatinin 0,1 bis 5 mg Bilirubin 50 bis 300 mg Glukose
2+ 2+ 0,2 bis 5 mg Mn oder Cd alkalischer Phosphatase und gegebenenfalls weiteren Enzymen und standardisierten Substanzen in 100 ml Serum oder serumähnlichen Zubereitungen in lyophilisierter oder gelöster Form.
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ORIGINAL WSfECTEI
DE19752537127 1975-08-20 1975-08-20 Kontrollserum für die klinischchemische Analyse mit einem bestimmten Gehalt an alkalischer Phosphatase Expired DE2537127C3 (de)

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US05/715,021 US4123384A (en) 1975-08-20 1976-08-16 Control serum containing alkaline phosphatase of constant activity
GB34181/76A GB1492530A (en) 1975-08-20 1976-08-17 Process for keeping constant the activity of alkaline phosphatase
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