DE3239236A1 - Verfahren zur quantitativen bestimmung von physiologischen komponenten in biologischen fluessigkeiten oder gasen - Google Patents
Verfahren zur quantitativen bestimmung von physiologischen komponenten in biologischen fluessigkeiten oder gasenInfo
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Description
Verfahren zur quantitativen Bestimmung von physiolo gischen Komponenten in biologischen Flüssigkeiten
oder Gasen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum quantitativen Bestimmen physiologischer Komponenten
in biologischen Strömungsmitteln (Flüssigkeiten oder Gasen) im allgemeinen und auf Verfahren zum quantitativen
Bestimmen physiologischer Komponenten in biologischen Strömurigöinitteln durch Verwendung von Bilirubin-Oxidase
entweder allein oder zusätzlich, im-be^ou- ·
deren.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf dieses Verfahren aber durch das Verwenden von Lakkase. Unter Bilirubin-Oxidase versteht man ein neuartiges Enzym. Demnach wird zunächst dieses Enzym im einzelnen erläutert.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf dieses Verfahren aber durch das Verwenden von Lakkase. Unter Bilirubin-Oxidase versteht man ein neuartiges Enzym. Demnach wird zunächst dieses Enzym im einzelnen erläutert.
Bilirubin (C, ,IUgN^Og) ist ein Pigment, das in biologischen
Flüssigkeiten, wie Blutserum, Urin usw. verkommt. Ein im Gehirn von Ratten oder Guineaschweinen vorkommendes
Enzym und ein aus einem Pilz der Art Agaricus hergestellte Enzym wirken nach bisherigen Berichten auf
Bilirubin. Die enzymologischen Eigenschaften dieser Enzyme sind noch nicht geklärt.
Bei einer Suche nach Mikroorganismen, die eine auf Bilirubin
wirkendes Enzym erzeugen, hat gezeigt, daß einige Mikroorganismen, die zu den Arten Myrothecium und Coprinus
gehören, ein Enzym erzeugten, das Bilirubin oxidierten. Diese Mikroorganismen der Art Myrothecium wiesen
beispielsweise Myr.verrucaria MT-1 (FEEM-P 59 18), das
neuerdings isoliert worden ist, und Artenkulturen wie Myr.verrucaria IFO 6113, IFO 635I und IFO 9056, Myr
cinctum IFO 9950, Myr roridum IFO 9531 usw. auf.
Diese Mikroorganismen der Art Coprinus enthalten beispielsweise Artkulturen wie Cop.cinereus IFO
8371, Cop.Lagopides IFO 30120 usw.
Zum Herstellen dieses Enzym durch Verwenden eines Mikroorganismus der Art Myrothecium oder Coprinus
wird der Mikroorganismus in Art routinemäßiger Tauchkultur kultiviert und das Filtrat der kultivierten
Brühe durch Beigabe von Ammoniumsulfat ausgesalzen. Die so gewonnenen Abscheidungen werden in
deionisiertem Wasser gelöst, wobei die Lösung dann dialysiert wird. Die innere Dialyselösung ist nach
dem mit aktivierter Holzkohle erfolgter Entfärbung der Spaltenchrometographie unterzogen und seine aktiven,
ein-gesammelten Bruchstücke werden lyophilisiert, um eine pulverige Herstellung zti erhalten.
Beim Analysieren durch Scheibenelektrophorese hatte
die Herstellung gezeigt, daß das Enzymprotein ein einzelnes Band lieferte das lagemassig mit der Enzym
tätigkeit zusammenfiel.
Die so erhaltene Enzymgewinnung wurde als Bilirubin-Oxidase
erkannt. Das Bilirubin zu Biliverdin (0„ H,
N4 Og) oxidierte durch einen Elektronakzeptor von
molekularem Sauerstoff.
Das Enzym ist auch nicht durch Ausbildung von Wasser stoffperoxid im Laufe der Oxidation gekennzeichnet. Die enzymologischen Eigenschaften der Bilirubin-Oxidase werden noch dadurch beschrieben werden, das die anderen Werte in Parentesen diese Enzyme der Art Coprinusursprungs darstellen.
Das Enzym ist auch nicht durch Ausbildung von Wasser stoffperoxid im Laufe der Oxidation gekennzeichnet. Die enzymologischen Eigenschaften der Bilirubin-Oxidase werden noch dadurch beschrieben werden, das die anderen Werte in Parentesen diese Enzyme der Art Coprinusursprungs darstellen.
■ii-
1.) Substrat-Besonderheit: Außer Bilirubin wirkt das Enzym an Chlorophyllin und Hemin, aber nicht
an Hemoglobin, Chlorophyll und Vitamin
2.) Temperaturstabilität: Mehr als 90% Aktivität
wird bei 500G gehalten, während 100% Aktivität bei
70°C verloren geht.
3.) Optimale Temperatur: 40°C (3O0C)
4.) pH-Stabilität: pH 6 bis 10 (pH 5 bis 9).
5.) optimaler pH-Wert: ph 8
6.) Molekulargewicht: etwa 52,000;
7.) Isoelektrischer Punkt: 4,1 (3,8);
8.) Effekt der Metallionen: Fühlbar gehemmt durch Fe++,
aber nicht von anderen Metallionen beeinträchtigt.
9·) Inhibitoren: Kalium-zyanid und Thiourea;·
10.) Absorption von sichtbarem Licht: 1% Enzym-Lösung zeigt keine Absorption in der Nähe von 375 und 460 mm;
11.) Zuckergehalt: etwa 7»8 % als Glykose; und
12.) Kupfergehalt: 1 Mol Kupfer pro ein Mol Enzym.
Zusätzlich zur Bilirubin-Oxidase wurden weiter eine große Zahl konventioneller Enzyme untersucht.
D.H.. es wurde geprüft, ob sie Bilirubin zu Biliverdin
ohne Bildung von Wasserstoffperoxid oxidieren können. Es hat sich gezeigt, daß Lakkase, Tyrosinase und ascorbate
Oxidase oxidieren kann, worunter Lakkase vorzu-2c ziehen ist. Laufend erhältliche Herstellungen von Lakkase
enthält solche, die aus einer sogenannten Lackfabrik (Rhus verniciflua) und aus kultiviertem Materialien
eines Basidiomycete z.B. Polyporus versicolor IFO
BAD ORIGINAL
0I
-/C-
9791 stammen (siehe Biochimeca et Biophysica Acta, 30,
44 - 1955; Acta chemica scabdinavia 21, 2367 - 1967 -),
die beide Bilirubin zu Biliverdin oxidieren können.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum quantitativen
Bestimmen der spezifischen physiologischen Komponenten, die in biologischen Flüssigkeiten (oder Gasen) durch
Verwenden von entweder der Bilirubin-Oxidase, wie vorstehend, hergestell oder in der üblichen Lakkase enthalten
ist. Die physiologischen Komponenten, die von den Verfahren nach der Erfindung bestimmt werden können,
enthalten Bilirubin, Glukose, Cholesterol, neutrale Fette, freie Fettsäuren, Phospholipide und Harnsäure.
Nach einem Merkmal der Erfindung enthält das Verfahren das quantitative Bestimmen des in biologischen Flüssigkeiten
enthaltenen Bilirubins durch Verwenden von BiIirubin-Oxidase oder Lakkase. Nach einem anderen Merkmal
enthält das Verfahren das quantitative Bestimmen physiologischer Komponenten wie Glukose, Cholesterol, neutrale
Fette, freie Fettsäuren, Phospholipide und Harnsäure, die alle in biologischen Flüssigkeiten enthalten sind,'
durch Verwenden von Bilirubin-Oxidase oder Lakkase wie die Reagense zur Benutzung beim herkömmlichen Verfahren
zum Bestimmen der physiologischen Komponenten.
Figur 1 zeigt die Eichkurve, die beim Beispiel 1 erhalten wird, das noch erläutert werden wird. Diese
Kurve zeigt die Beziehung zwischen der Bilirubin-Konzentration und Absorptions-fähigkeit. (Abnahme)}
Figur 2 zeigt die beim Beispiel 4 erhaltene Eichkurve,
das noch beschrieben werden wird. Die Kurve zeigt die
Beziehung zwischen Glucosekonzentration und Absorptionsfähigkeit;
Figur 3 zeigt die im Beispiel 6, das noch beschrieben
wird, erhaltene Eichkurve, die die Beziehung zwisehen
Cholesterolkonzentration und Absorptionsfähigkeit darstellt;
Figur 4 zeigt die beim Beispiel 7» das noch beschrieben
werden wird, erhaltene Eichkurve, die die Beziehung zwischen Trioleinkonzentration und Absorptionsfähigkeit
darstellt.
Figur 5 zeigt lie beim Beispiel 9» das noch beschrieben
werden wird, erhaltene Eichkurve, die die Beziehung zwischen Oleinsäurekonzentration und Absorptionsfähigkeit
darstellt; und . . _ -.—
Figur 6 zeigt die beim Beispiel 10 erhaltene Eichkurve, die die Beziehung zwischen Cholinkonzentration und Absorptionsfähigkeit
darstellt.
Vor allem ist ein Merkmal der Erfindung ein Verfahren zum quantitativen Bestimmen von Bilirubin in biologisehen
Flüssigkeiten. Dieses Verfahren wird nachstehend erläutert:
Bilirubin ist im freien Zustand in biologischen Flüssigkeiten nicht zwingend vorhanden, aber in Form von
sogenanntem konjugiertem Bilirubin (d.h. Bilirubin kombiniert mit glukuronischer Säure, schwefeliger Säure,
Salzsäure oder dergl.) oder von sogenanntem unkonjugiertem
Bilirubin (d.h. Bilirubin kombiniert mit Albumin).
Es wird geaagt, UhH konjugiertes Bilirubin in Fällen
von Leberzellenleeion, hepatitischer Jaundiz, posthepatitischer
Jaundiz und dergl. zunimmt, während unkonjugiertes Bilirubin in Fällen von Leberdysfunktion
und dergl. ansteigt. Deshalb wird es als notwendig"erachtet,
sowohl konjugiertes als auch unkonjugiertes als auch unkonjugiertes Bilirubin hinsichtlich der
klinischen Medizin unterschiedlich zu bestimmen.
Das unterschiedliche Bestimmen von Bilirubin wurde
bisher mit einem chemischen Verfahren durchgeführt,
bei dem Bilirubin mit einem Diazo-Reagens reagiert wurde, um Azobilirubin zu erhalten, dessen purpurrote
Färbung dann kolorimetrisch bestimmt wird. Das Verfahren besitzt jedoch die Nachteile, daß mühsame Operationen
notwendig sind und es ungenau ist.
Es wurde erkannt, daß die Reaktivität von Bilirubin-Oxidase
wie auch von Lakkase mit Bilirubin sich in biologischen Flüssigkeiten befindet und daß diese
' Enzyme bei alleiniger Verwendung hauptsächlich auf konjugiertes.
Bilirubin einwirken können, während sie keine oder nur eine geringe Wirkung auf unkonjugiertes Bilirubin
besitzen. Insbesondere besitzt Bilirubin-Oxidase, das durch einen Mikroorganismus der Art des Myrothecium
hergestellt worden ist, keiije Wirkung auf unkonjugiertes
Bilirubin, während Bilirubin-Oxidase, das mit einem Mikroorganismus der Art des Ooprinus und Lakkase hergestellt
worden ist, eine geringe Wirkung auf unkonjugiertes Bilirubin aufweist.
Andererseits ist festgestellt worden, daß bei der XQ Durchführung der Reaktion dieser Enzyme mit Bilirubin
- 7
— op —
in einer biologischen Flüssigkeit bei Vorliegen von mindestens einem aus aktiven Oberflächenwirkstoffen,
aromatischen Karbonsäuren, Sulfa-Drogen
und Proteisen gewählten Zusätzen diese Enzyme nicht nur auf konjugiertes Bilirubin sondern auch auf
nicht konjugiertes Bilirubin einwirken können, vielleicht, weil die Bindung zwischen Albumin und Bilirubin
im unkonjugiertem Bilirubin geschwächt werden würde.
Hinsichtlich der erwähnten Ergebnisse hat es sich gezeigt, daß konjugiertes Bilirubin, das sich in
einer biologischen Flüssigkeit befindet, durch die Verwendung von Bilirubin-Oxidase, die von einem Mikroorganismus
der Art Myrothecium allein gewonnen worden wird, während totales Bilirubin, das die Summe von
konjugiertem und nicht konjugiertem Bilirubin ist, die beide sich in der biologischen Flüssigkeit befinden,
durch die Verwendung von Bilirubin -Oxidasen oder Lakkasen zusammen mit dem genannten Zusatz bestimmt.'.
werden kann. Der Pegel des unkonjugiertem Bilirubin kann leicht durch Subtraktion des ersteren vom letzteren
errechnet werden.
Das vorliegende Verfahren der differentiellen Bestimmung von Bilirubin in biologischen Flüssigkeiten wird,
wie folgt, besonders erläutert: Zunächst wird im wesentlichen in derselben Weise wie beim chemischen Verfahren
mit Verwendung eines Diazo-Reagens jede von wäßrigen Lösungen von kommerziell erhältlichen kristalinen
Bilirubin mit sich verändernden Konzentrationen mit Bilirubin-Oxidase reagiert, das durch einen Mikroorga-
nismus der Art Myrothecium gewonnen worden ist. Für
jede sich, ergebende Reaktionsmischung wird die Abnahme der Absorption bei der Wellenlänge von 440 mm oder die
Zunahme der Absorption bei einer Wellenlänge von 530
und 380 mm-gemessen. Die gemessenen Werte werden gegen
entsprechende Konzentrationen der Bilirubinlösungen gesetzt, um eine sogenannte Eichkurve zu erhalten, die
die Beziehung zwischen diesen darstellt. Dann wird eine Probe einer biologischen Flüssigkeit mit einer unbekannten
Bilirubinkonzentration mit dem Bilirubin-Oxidase reagiert, das von einem Mikroorganismus der Art Myrothecium
gewonnen worden ist, und es wird die Abnahme oder Zunahme der sich ergebenden Reaktionskurve gemessen.
Die konjugierte Bilirubinkonzentration in der Probe kann durch Vergleich des gemessenen Wertes mit der
Eichkurve errechnet werden.
Dieselben Verfahren werden durchgeführt, mit Ausnahme,
daß eine Bilirubin-Oxidase oder Lakkase zusammen mit dem Zusatz anstelle von nur Bilirubin-Oxidase verwendet wird,
die von einem Mikroorganismus der Art Morothecium gewonnen worden ist. Die Eichkurve ist somit ähnlich aufgebaut
und die gesamte Bilirubinkonzentration in der Probe kann dann aus dem gemessenen Wert der Absorption und
der Eichkurve errechnet werden.
Beim Verfahren zum Bestimmen des gesamten Bilirubins nach
der Erfindung kann die Bilirubin-Oxidase von entweder des Myrothecium-Ursprungs oder des Coprinus-UrSprungs
verwendet werden. In ähnlicher Weise kann die Lakkase entweder aus einer Lackfabrik oder aus einem kultiviertem
Material aus einem Basidiomycet verwendet werden. Besondere Beispiele von Additiven enthalten aktive Oberflächen-
agense wie sukrosefettige saure Estere, Natrium-Cholat,
taurocholische Säure, Natriumdodecyl-Sulfat, p-toluenesulfonische.Säure,
Zetyl-Pyridiumchlorid, Monylphenolethoxylat
und Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Kondensat, aromatische carboxylische Säuren wie salicylische Säure
und sulfosalicylische Säure, Sulfa-Drogen wie SuIfanilamide
und azetosulfamines Natriunisalz, Protease wie
Pronase P (Warenzeichen der Fa. Kaken Chemical Co.) enthalten. Unter diesen Verbindungen werden Natrium-Cholat,
taurocholische Säure, Natrium-Dodezyl-Sulfat, p-toluenesulfonische
Säure, salicylische Säure und sulfosalicylische
Säure bevorzugt. Beim Verfahren zum differentiellen Bestimmen von Bilirubin nach der Erfindung können ferner
Puffer, Enzymstabilisatoren und dergl. verwendet werden, wenn dies notwendig ist.
Die Enzymmenge zum Verwenden beim Verfahren zum differentiellen Bestimmen von Bilirubin ist das, daß seine
Konzentration in der Reaktionsmischung gleich 0,003 bis
0,40 U/ml für Bilirubin-Oxidase oder gleich 0,06 bis 0,07 U/ml für Lakkase ist, ausgedrückt durch die Bilirubin-Oxidase
aktivität, dessen Definition noch angegeben werden wird. Die Mengen der Additiven sind wie folgt:
Beispielsweise wird Natrium Dodecylsulfat in einer solchen Menge verwendet, daß sich eine Konzentration von
0,5 bis 10 mM in der Reaktionsmischung ergibt. Natrium-Cholat wird in einer solchen Menge verwendet, daß sich
eine Konzentration von 2 bis 30 mM in der Reaktionsmischung ergibt.
Die Einheit des Bilirubin-Oxidase-Aktivität wird wie
folgt angegeben: Fünf mg Bilirubin-Kristale werden in
- 10 -
250 ml einer 0,2 M tris-HC1-Pufferlösung (PH 8,4)
mit Ethylenediaminetetraazetät-Säure (1 mM) gelöst.
Ein 2 ml-Teil dieser Lösung wird mit 0,2 ml der Enzymlösung gemischt/Diese Mischung wird bei 370C
bebrütet und seine Absorptionsabnahme bei 44-0 nm wird
dann gemessen. Die Enzymmenge, die 1 mikromole Bilirubin
pro Minute oxidiert, wird als eine Einheit definiert.
Danach wird nach einem anderen Merkmal der Erfindung ein Verfahren zum quantitativen Bestimmen von physiologischen
Komponenten wie Glukose, Cholesterol, neutrale Fette, freie Fettsäuren Phaspholipide und Harnsäure
angegeben, die alle in biologischen Flüssigkeiten vorhanden sind. Dieses Verfahren wird nachstehend erläutert.
Analytische Verfahren zum quantitativen Bestimmen von physiologischen Komponenten in biologischen Flüssigkeiten
durch Verwenden eines oxidierenden Enzyms (z.B. Glukose-Oxidase, Cholesterol-Oxidase, Harnstoff,
Azylkoenzym-A-Oxidase, Cholin-Oxidase, Glycerol-3-Phosphat-Oxidase
oder dergl.) wurden bisher auf dem Gebiet der klinischen Chemie durchgeführt. Nach diesen
Verfahren wird das Wasserstoffperoxid, das aus einer physiologischen interessierenden Komponente gewonnen
ist, zerlegt und die Absorption der Reaktionsmischung wird dann gemessen. Der gemessene Wert wird mit der
Eichkurve vergl-ichen, die vorher durch Verwenden der
physiologischen Komponente in reiner Form gewonnen worden ist, wodurch die Konzentration der physiologischen
Komponente in der biologischen Flüssigkeit errechnet werden kann. Diese Verfahren zum Bestimmen von physiologischen
Komponenten wurden jedoch von anderen physiolo-
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gischen Komponenten beeinträchtigt, die sich nicht in der biologischen Flüssigkeit befinden. Bilirubin
ist einer dieser interferierenden Stoffe für diese Verfahren, dessen Konzentration im Blutserum nicht
größer als 1 mg/dl im gesunden Menschen ist.
Sie steigt unter pathologischen Bedingungen auf 20 mg/dl an. Es wurden somit bisher mehrere Verfahren
vorgeschlagen, die verhindern, daß Bilirubin mit der Bestimmung von physiologischen Komponenten interferiert.
Beispielsweise geschieht dies durch Beigabe eines Ferrocyanats, askorbischer Säure, eines EDTA-Eisen-Komplexes
oder einer sogenannten spezifischen BiIirubin-Fungal-Enzym-Präparation
zum Reaktionssystem (siehe Japanische Patentauslegeschrift Nr. 2584-0/80
und die Offenlegungsschriften 29718/80, 71398/82 und 151193/79. Diese Veröffentlichungen zeigen jedoch
ihre Nachteile und diese Verfahren könnten nicht als befriedigend angesehen werden.
Es ist festgestellt worden, daß bei den herkömmlichen Verfahren zum quantitativen Bestimmen von physiologi-*
sehen Komponenten in biologischen Flüssigkeiten durch Verwenden oxidierender Enzyme, wie sie vorstehend beschrieben
werden, die Beigabe von Bilirubin-Oxidase oder Lakkase wie auch die Additive zum Reaktionssystem,
das das konjugierte und unkonjugierte Bilirubin, die beide in M(»loslachen Flüssigkeiten vorkommen,
vollkommen zu ttluav unschädlichen Substanz wie BiIiverdin
ohne Auabildung von Wasserstoffperoxid oxidiert. Dadurch wird verhindert, daß Bilirubin das Bestimmen
physiologischer Komponenten beeinträchigt. Es war jedoch zu erkennen, daß sie sogenannten farberzeugenden
Substanzen (at. Ii1, 4 «minoantipyrin, Phenol) in den
Reagensen zu Verwendung bei herkömmlichen Verfahren zum Bestimmen von physiologischen Komponenten enthalten
waren, die wesentlich mit dem zugegebenen Bilirubin-Oxidase oder Lakkase reagiert haben, was
eine Unbequemlichkeit beim Messen der Absorptionsfähigkeit zum Folge hatte. Hierfür ist weiter festgestellt
worden, daß diese durch Beigeben von Natriumfluorid,
Phenanthrolin oder Hydroxylamin zum Reaktionssystem behoben werden könnte.
Das vorliegende Verfahren zum quantitativen Bestimmen physiologischen Komponenten (d.h. Glukose, Cholesterol,
neutrale Fette, fettfreie Säuren, Phospholipide und Harnsäure) in biologischen Flüssigkeiten wird
nachstehend besonders beschrieben: zunächst ist es im wesentlichen dieselbe Weise wie das herkömmliche Verfahren
zum Bestimmen interessierender physiologischer Komponenten. Jede der Lösungen der Komponente in reiner
Form (Kristalle, Pulver oder öl) mit sich ändernden Konzentrationen reagiert mit den Reagensen (einschließlich
eines oxidierenden Enzyms) zur Verwendung bei dem herkömmlichen
Verfahren zum Bestimmen der Komponente beim Vorliegen von Bilirubin-Oxidase oder Lakkase zusammen
mit den genannten Additiven wie auch, wenn nötig, Natriumfluorid,
Phenanthrolin oder Hydroxylamin. Danach wird die Absorptionsfähigkeit jeder Reaktionsmischung
gemessen. Die gemessenen Werte werden gegen die jeweiligen Konzentrationen der Komponente zum Aufbauen einer
Eichkurve eingesetzt, die die Beziehung zwischen diesen darstellt. ■
- 13 -
Somit wird die Probe einer biologischen Flüssigkeit mit einer unbekannten Konzentration der Komponente
der Reaktion in der beschriebenen Weise unterworfen und es wird die Absorptionsfähigkeit der Reaktionsmischung
gemessen. Die Konzentration der Komponente in der Probe kann dann durch Vergleichen des gemessenen
Wertes mit der Eichkurve errechnet werden.
Unter den physiologischen Komponenten, die bei diesem Verfahren untersucht werden sollen, sind neutra-Ie
Fette, freie Fettsäuren und Phaspholipide genannt, wie es aus den folgenden Beispielen zu entnehmen ist,
wie Triolein, Oleinsäure und Cholie-Chlorid, wie es in solchen Fällen üblich ist. Die zu untersuchenden
physiologischen Komponenten sind beim vorliegenden Verfahren durchweg im Handel in Form von Kristellen,
Puder oder Oil erhältlich und die kommerziellen Herstellungen dienen zum Aufbau der jeweiligen Eichkurve
bei diesen Beispielen.
Bei den Verfahren zum Bestimmen der physiologischen Komponenten run'l» <l«xr Erfindung kann die Bilirubin-Oxidase
entweder vom Myrothecium-Ursprung oder vom
Coprinus-Ursprung verwendet werden. In ähnlicher Weise
kann Lakkase verwendet werden, die entweder aus einer Lackfabrik oder von kultivierten Materialien stammt.
Besondere Beispiel der Additive sind dieselben, wie sie in Verbindung mit dem Verfahren zum Bestimmen des
gesamten Bilirubin in biologischen Flüssigkeiten aufgezählt worden sind. Die Menge von sowohl Bilirubin-Oxidase
als auch die der Additiven können bei dem vorliegenden Verfahren verwendet werden und auch dieselben
sein, wie sie in Verbindung mit dem Verfahren zum Be-
BAD
/3
stimmen des gesamten Bilirubins in biologischen Flüssigkeiten beschrieben worden sind. Natrium-Fluorid,
Phenathrolin oder Hydroxylamin wird in einer solchen Menge verwendet, daß sich eine Konzentration
von 0,5 bis 10 mM in der Eeaktionsmischung ergibt.
Die Erfindung wird ferner durch folgende Beispiele erläutert. Diese dienen jedoch nicht zum Beschränken
des Umfangs der Erfindung.
Beispiel 1 (lu*nt Immun von konjugiertem Bilirubin)
Jeder wäßrigen Lösung von 0,1 ml von 0, 2,5 5»0 7»5
10,0 15,0 und 20,0 mg% Bilirubin (Kristalle) wurden 3 ml einer 0,1 tris-HC1-Pufferlösung (pH 8,4) mit
Bilirubin-Oxidase von Myrothecium-Ursprung (0,1 U/ml) zugesetzt. Die sich ergebenden Mischungen wurden bei
37 C 30 Minuten lang bebrütet und die Abnahme ihrer Absorptionsfähigkeit wurde gemessen. Die gemessenen
Werte wurden gegen die jeweiligen Konzentrationen der Bilirubinlösungen eingesetzt, um eine Eichkurve
zu erhalten (Figur 1).
Dann wurde eine Probe von Blutserum von 0,1 ml mit unbekannter Bilirubinkonzentration (fällt in den
Bereich von 0 bis 20 mg% und danach dasselbe) in der
beschriebenen Weise reagiert und die Absorptionsfähigkeitsabnähme der sich ergebenden Reaktionsmischung wurde gemessen.
Durch Vergleich des Wertes mit der Eichkurve nach Figur 1 wurde der gernessere Wert mit der Eichkurve
gemessen und die Bilirubinkonzentration im Beispiel zu 2,8 mg% errechnet.
- 15 -
ίο
Beispiel 2 (Bestimmen des gesamten Bilirubins)
jeder wäßrigen T-öeung von 0,1 ml aus O, 2,5 5»0
7,5 10, O 1i*,o und 20,0 mg% Bilirubins (Kristallen)
wurden 3 ml einer Bilirubin-Oxidase von Myrothecium-Ursprung
(0,1 u/ml) enthaltenden und Natrium Cholat (14 mM) -enthaltenden Pufferlösung zugesetzt.
Die sich ergebenden Mischungen wurden bei 37 C 30
Minuten lang bebrütet und ihre. Absorptionsfähigkeitsabnahme wurde bei 440 nm gemessen. Die gemessenen Wer-
te wurden gegen die jeweiligen Konzentrationen der Bilirubinlösungen eingesetzt, wodurch eine der Figur
1 gleichen Eichkurve erhalten wurde.
Dann wurde eine Blutserumprobe mit einer unbekannten Bilirubinkonzentration in der beschriebenen Weise
reagiert und die Absorptionsfähigkeitsabnahme der sich ergebenden Reaktionsmischung gemessen. Durch
Vergleich des gemessenen Wertes mit der Eichkurve nach Figur 1 wurde die (gesamte ) Bilirubinkonzentration
in der Probe zu 5»2 mg% errechnet.
Beispiel 3 (Bestimmen des Gesamtbilirubins)
Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß Bilirubin-Oxidase von Coprinus-Ursprung
(3 mU/ml), Lakkase mit Polyporus-Ursprung (0,1 mU/ml) oder Lakkase aus einer Lackfabrik (1 mU/
ml) anstelle von Bilirubin-Oxidase mit Myrothecium-Ursprung verwendet werden. Es wurde in allen Fällen
eine Eichkurve ähnlich der nach Figur 1 erhalten. Die Menge des gesamten Bilirubins in der Blutserumprobe
wurde auf 5,3 mg% bzw. 5,1 mg% geschätzt.
- 16 -
©AD ORIGINAL
Beispiel 4 (Bestimmen von Glukose im Blutserum)
Jeder wäßrigen Lösung von 0,02 ml aus 0, 100, 200 und
400 mg% Glukose wurden 3 ml von 0,1 M Phosphatpufferlösung
(pH 7»5) mit den Reagenzen zur Verwendung bei herkömmliehen
Verfahren zum Bestimmen von Glukose in biologischen Flüssigkeiten, d.h. Aminoantipyrin (0,4mH), Phenol
(15MH), Glukose-Oxidase (17 U/ml) und Peroxidase (0,3 U/ml) wie auch Biliburin-Oxidase von Myrοthecium-Ursprung
(0,1 U/ml) und Natrium-Cholat (14mH) zugesetzt. Die sich ergebenden Mischungen wurden bei 37°C 20 Minuten lang
bebrütet und ihre Absorptionsfähigkeiten bei 505 nm
gemessen. Die gemessenen Werte wurden gegen die Jeweiligen Konzentrationen der Glukoselösungen eingesetzt und es
wurde eine Eichkurve (Figur 2) erhalten. Dann wurde eine Blutserumprobe mit unbekannter Glukosekonzentration (und
einer gesamten Bilirubinkonzentration von 12,5 mg%)
in der beschriebenen Weise der Reaktion ausgesetzt und die Absorptionsfähigkeit der sich ergebenden Reaktionsmischung gemessen. Durch Vergleich des gemessenen Wertes
mit der Eichkurve nach Figur 2 wurde die Glukosekonzentration in der Probe zu 96,1 mg% errechnet. Als Kontrolltest
wurde dieses Verfahren wiederholt mit der Ausnahme, daß keine Bilirubin-Oxidase und kein Natrion-Cholat beigegeben
wurde, wodurch die Glukosemenge in der Probe auf 90,2 mg% geschätzt wurde. Dieses Verfahren wurde noch einmal
wiederholt, aber Natrium-Fluorid (ImM) diente in diesem Fall als zusätzlicher Reagens. Obwohl die Form
der Eichkurve und die geschätzte Glukosemenge in der Probe gegen die im vorliegenden Beispiel nicht verändert
wurden, war der Testwert so niedrig wie gewöhnlich bei der Messung der Absorptionsfähigkeit der Reaktionsmischungen.
Il
Das Verfahren des Beispiels 4 wurde wiederholt mit Ausnahme,
daß Bilirubin-Oxidase von Coprinus-Ursprung (3 mM/ml),
Lakkase von Polyporus-Ursprung (0,1 mU/ml) oder Lakkase aus
der Lackfabrik (1 mU/ml) anstelle von Bilirubin-Oxidase mit Myrothecium-Ursprung verwendet wurde. Es ergab sich
in allen Fällen eine der Figur 2 ähnliche Eichkurve. Die Glukosemenge in der Blutserumprobe wurde auf 95»8
mg% und 95 > 9 mg% geschätzt.
Beispiel 6 (Bestimmen des gesamten Cholesterol im Blutserum)
Jeder Dioxanlösung von 0,02 ml aus , 100, 200 und 400 mg% Cholesterol (Kristalle) wurden 3 ml von 0,1 M
Phosphatpufferlösung (pH 715) mit den Reagensen zur Verwendung
beim herkömmlichen Verfahren zum Bestimmen des gesamten Cholesterolgehalts in biologischen Flüssigkeiten,
d.h. 4 Aminoantipyrin (0,4 mM), Phenol (I5 mM),
Cholesterol-Esterase (1 U/ml) Peroxidase (6,0 U/ml) und Triton X-100 (Warenzeichen der Fa. Wako Pure Chemical
Industries Ltd.) wie auch Bilirubin-Oxidase von mit
Myrothecium-Uruprung (0,1 U/ml), Natriumdodecylsulfat
(2,5 mM) und Natriumfluorid (2,5 mM) zugesetzt.
Die sich ergebenden Mischungen wurden bei 37° 20 Minutenlang bebrütet und ihre Absorptionsfähigkeit wurde gemessen.
Die gemessenen Werte wurden gegen die jeweiligen Konzentrationen des Cholesterollösungen eingesetzt
und so wurde eine Eichkurve (Figur 3 erhalten.
Dann wurden eine Blutserumprobe von 0,02 ml mit einer unbekannten Gesamtcholesterolkonzentration (und einer
Gesamtbilirubinkonzentration von 15,2 mg%) in derselben
Weise der Reaktion ausgesetzt und es wurde die Absorptionsfälligkeit der sich ergebenden Reaktionsmischung
gemessen. Durch Vergleich des gemessenen Wertes mit der Eichkurve nach Figur 3 wurde die
Gesamtcholesterolkonzentration zu 163 mg% errechnet.
Als Kontrolltest wurde dieses Verfahren mit der Ausnahme wiederholt, daß die Baigabe von Bilirubin-Oxidase,
Natriumdedecylsulfat und Natriumfluorid weggelassen worden ist, wodurch die Menge des gesamten
Gholesterols in der Probe auf 145 mg% geschätzt wurde,
Beispiel 7 (Bestimmen des gesamten Cholesterols im
Blutserum)
Das Verfahren nach Beispiel 6 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß Bilirubin-Oxidase von Coprinus-Ursprung
(3 mU/ml), Lakkase von Polyporus-Ursprung oder Lakkase aus der Lackfabrik (1 mU/ml) anstelle
von Bilirubin-Oxidase von Myrothecium-TJrsprung verwendet wurde. Es ergab sich in allen Fällen eine der
Figur 3 ähnliche Eichkurve. Die gesamte Cholesterolmenge in der Blutserumprobe wurde auf 160 mg%, 163
. und 160 mg% geschätzt.
Beispiel 8 (Bestimmen der neutralen Fette (wie Triolin)
im Blutserum)
Jeder Azetonlösung von 0,02 ml aus 0, 100, 200, und 400 mg% Triolin (öl) wurden 3 ml einer 0,1 M-Trispufferlösung
(pH 7»5) mit den Reagensen zur Verwendung
beim herkömmlichen Verfahren zum Bestimmen neutraler Fette in biologischen Flüssigkeiten, d.h. 4-Aminoantpyrin
(0,4 mM) Phenol (I5 mM) Lipopotein-Lipase (200 U/ml),
- 19—
Glycerol-Kinase (0,3 U/ml), Glycerol-3-Phosphate-Oxidase
(4 U/ml), Peroxidase (2 U/ml), Adebosin-Trophosphat (0,8 mM) und Triton X-100 (0,1%) wie
auch Bilirubin-Oxidase von Coprinus-Ursprung(0,05 U/ml), Natriumcholat (14 mM) und Phenanthrolin
(2,5 U/mM) zugesetzt. Die sich ergebenden Mischungen wurden bei 370C 20 Minutenlang bebrütet und ihre Absorptionsfähigkeit
wurde bei 505 nm gemessen.
Die gemessenen Werte wurden gegen die jeweiligen Konzentrationen der Triolinlösungen eingesetzt, um eine
Eichkurve zu erhalten. (Figur 4).
Dann wurde eine Blutserumprobe von 0,02 ml mit unbekannter Fettkonzentration (und einer Gesamtbilirubinkonzentration
von 14.2 mg%) der Reaktion in der beschrie· benen Weise ausgesetzt und die Absorptionsfähigkeit der
sich ergebenden Reaktionsmischung gemessen. Durch Vergleich
de-s gemessenen Wertes mit der Eichkurve nach Figur 4 wurde die Konzentration der neutralen Fette
zu 78»0 mg% Triolin errechnet. Als Kontrolltest wurde
dieses Verfahren mit der Ausnahme wiederholt, daß keine Bilirubin-Oxidase, kein Natriumcholat und kein
Phenthrolin ituK«K«b«n worden ist, wodurch die Menge der
neutralen Fette in der Probe auf 68,6 mg% geschätzt wurde.
Beispiel 9 (Bestimmen der freien Fettsäuren (wie
ölische Säure) im Blutserum)
Jeder ethanolischen Lösung von 0,02 ml aus 0, 250,
5OO und 100 uE^/1 Oleinsäure (öl) wurden 3 ml einer
Pufferlösung (pH 6,75) mit den Reagensen zur Verwendung
bei der herkömmlichen Verfahren zum Bestimmen von freien
- 20 -
BAD ORIGINAL
IS
Fettsäuren in biologischen Flüssigkeiten, d.h. Azylcoenzym-A-Synthetase (0,4 U/ml), Azylcoenzym-A-Oxidase
(5 U/ml), Peroidas (5 U/ml), Adenorintriphosphat (4 uM), koenzym A (0,5 uM)T Farbbilder
MMX (Warenzeichen der Fa. Kyowa-Medix Co.) (5OuM) und Triton X-IOO (0,1%) wie auch Bilirubin-Oxidase
mit Myrithecium-Ursprung (0,1 U/ml), Natriumcholat
(14 mM) und Natriumfluorid (2,5 mM) beigegeben. Die sich ergebenden Mischungen wurden bei 37 C 10 Minuten
lang inkubiert und ihre Absorptionsfähigkeit wurde bei 660 nm gemessen. Die gemessenen Werte wurden gegen
die jeweiligen Konzentrationen der Oleinsäure - Lösungen eingesetzt und so wurde eine Eichkurve (Figur 5)
erhalten.
Dann wurden 0,02 ml einer Blutserumsprobe mit unbekannter freien Fettsaurekonzentration (und einer Gesamtbilirubinkönzentration
von 10,8 mg%) der Reaktion in der beschriebenen Weise ausgesetzt und es wurde die Absorptionsfähigkeit
der sich ergebenden Reaktionsmischungen gemessen. Durch Vergleich des gemessenen Wertes mitder
Eichkurve nach Figur 5 wurde die Konzentration der freien
Fettsäure in der Probe zu 210 uEq/1 als Oleinsäure errechnet. Als Kontrolltest wurde das beschriebene Verfahren
mit der Ausnahme wiederholt, daß die Beigabe von Bilirubin-Oxidase, iTatriumcholat und Natriumf luorid weggelassen
wurden, wodurch die Menge freier Fettsäure in der Probe auf 182 uEq/1 geschätzt wurde.
Beispiel 10 (Bestimmen von Phospholipiden -als Cholinchorid-
im Blutserum)
Jeder wäßrigen Lösung von 0,02 ml aus 0, I50, 3OO, 450, ·
• - 21 -
600 und 900 mg% Cholinchlorid (Puder) wurden 0,3 ml
einer 0,1 M-Phosphatpufferlösung -(pH 7iO) mit den
Reagensen zur Verwendung bei dem üblichen Verfahren zum Bestimmen von Phoapholipiden in biologischen
Flüssigkeiten, d.h. 4-Aminoantipyrin (0,4 mM), Phenol
(15 m M), Phospholipase D (800 U/ml), Cholin-Oxidase
61 u/+m17 und Peroxides (2 U/ml) Natriumdodecylsulfat
(2,5 mM) und Phenanthrolin (2,5 mM) zugesetzt. Die sich ergebenden Mischungen wurden bei 370C 20 Minuten
lang bebrütet und ihre Absorptionsfähigkeit bei 500 nm wurde gemessen. Die gemessenen Werte wurden dann gegen
die jeweiligen Konzentrationen der Cholinchloridlösungen
zum Erhalt einer Eichkurve (Figur 6) eingesetzt.
Dann wurde eine Blutserumprobe von 0,02 ml mit unbekannter Phospholipidkonzentration (und eine Gesamtbilirubinkonzentration
von 14,1 mg%) in der beschriebenen Weise der Reaktion ausgesetzt, und die Absorptionsfähigkeit
der sich ergebenden Reaktionsmischungen gemessen. Durch Vergleich des gemessenen Wertes mit der
Eichkurve nach Figur 6 wurde die Phospholipidkonzentration in der Probe zu 277 mg% als Cholinchlorid errechnet.
Als Kontrolltest wurde dieses Verfahren mit der Ausnahme wiederholt, daß die Beigabe von Bilirubin-Oxidase,
Natriumdodecylsulfat und Phenant-hrolin weggelassen
wurde, wodiaeh die Menge Phospholipid in der Probe
auf 262 mg% geschätzt wurde.
BAD ORIGINAL
Leerseite
Claims (1)
- Patentansprüche/ 1 ,yVerf ahren zum quantitativen Bestimmen von konjugiertem Bilirubin in biologischen Flüssigkeiten gekennzeichnet durch folgende Schritte:a) Reagieren jeder von wäßrigen Lösungen aus Bilirubin mit sich ändernden Konzentrationen mit Bilirubin-Oxidase, die von einem Mikroorganismus mit Ursprung von der Art Myrothecium zum Erstellen einer Eichkurve, die die Beziehung zwischen der Absorptionsfähigkeit der Reaktionsmischung und der Konzentration des Bilirubin darstellt;b) Veranlassen des Reagierens einer biologischen Flüssigkeit mit unbekannter Bilirubinkonzentration mit Bilirubin-Oxiden, die von einen Mikroorganismus der Art Myrotheeium gewonnen wird, und Messen der Absorptionsfähigkeit der sich ergebenden Reaktionsmischung; und
TELEX. TELEGRAMM TELEFON BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO 1-85644 INVENTION BERLIN BERLINERBANKAG. P MEISSNER BLN-W inven d BERLIN 030/891 60 37 BERLIN 31 404737-103 030/89130 26 3695716000 c) Errechnen der Bilirubinkonzentration in der
biologischen Flüssigkeit durch Vergleichen des
gemessenen Wertes, der beim Schritt b) aus der
Eichkurve gewonnen wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:a) Reagieren jeder von wäßigen Lösungen von Bilirubin mit sich änderenden Konzentrationen mit Bilirubin-Oxidase oder - Lakkase bei Bestehen von mindestens einem Additiv, das aus der Gruppe aus oberflächenaktiven Agensen, aromatischen karbolischen Säuren, Sulfa-Drogen und Proteasen zum Erstellen einer Eichkurve, die
die Beziehung zwischen der Absorptionsfähigkeit der
Reaktionsmischung und der Konzentration von Bilirubin darstellt;b) Veranlassen des Reagierens einer biologischen
Flüssigkeit mit einer unbekannten Bilirubinkonzentration mit Bilirubin-Oxidase oder -Lakkase beim Bestehen des Additivs und Messen der Absorptionsfähigkeit der.sich ergebenden Reaktionsmischung; undc) Errechnen der Bilirubinkonzentration in der biologischen Flüssigkeit durch Vergleichen des beim Schritt b) erhaltenen gemessenen Wertes mit der Eichkurve.5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilirubin-Oxidase ein Enzym
ist, das von einem Mikroorganismus mit Ursprung der
Art Myrothecium oder Goprinus ist.4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lakkase ein Enzym entwederBAD ORIGINALaus einer Lackfabrik oder aus kultivierten Materialien eines Basidiomycets stammt.5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die benötigte Enzymmenge so groß ist, daß seine Konzentration in der Reaktionsmischung gleich 0,003 bis 0,40 U/ml für Bilirubin-Oxidase oder 0,06 bis 7>0 mU/ml für Lakkase ist.6. Verfahren nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv mindestens eine Verbindung aus der Gruppe von Natriumcholat, taurocholischer Säure und sulfosalicylischer Säure ist.7« Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η ζ e i c hne t, daß Natriumdodecylsulfat in einer solchen Menge verwendet wird, daß sich eine Konic zentration von 0,5 bis 10 mM in der Reaktionsmischung ergibt.8. Verfahren nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß Natriumcholat in einer solchen Menge verwendet wird, daß sich eine Konzentration von 2 bis 30 mM in der Reaktionsmischung ergibt.9. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Herstellen mehrerer Lösungen aus einer physiologischen Komponente mit sich änderden Konzentrationen, von denen jede die Reagensen (einschließlich eines oxidierenden Enzyms) zur Verwendung beim herkömmlichen Verfahren zum Bestimmen dieser Komponente wie auch von Bilirubin-Oxidase oder -Lakkase und mindestens einemAdditiv aus der Gruppe von oberflächenaktiven Agensen, aromatischen karbolischen Säuren, SuIfa-Drogen und Poteasen und somit Erstellen einer Eichkurve, die die Beziehung zwischen der Absorptionsfähigkeit der Reaktionsmischung und der Konzentration dieser Komponente darstellt;b) Aussetzen einer biologischen Flüssigkeit mit einer unbekannten Konzentration der Komponente zur Reaktion in derselben Weise wie unter a) und Messen der Absorptionsfähigkeit der sich ergebenden Reaktionskurve ; undc) Errechnen der Konzentration der Komponente in der biologischen Flüssigkeit durch Vergleichen des beim Schritt b) erhaltenen gemessenen Wertes mit der Eichkurve.10. Verfahre-n nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß in den Schritten a) und b) eine Verbindung aus der Gruppe von ITatriumfluorid, Phenathrolin und Hydroxylamin der Reaktionssystem beigegeben wird.11. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das oxidierende Enzym, das in den Reagenten zum Bestimmen der Komponente enthalten iat, ein Glied aus der Gruppe aus Glukose-Oxidase, Harnatoff, Azyloenzym A-Oxidase, Cholin-Oxidase und Glycerol-3-Phosphat-Oxidase ist.12. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß Bilirubin-Oxidase ein Enzym ist, das von einem Mikroorganismus mit Ursprung ■BAD ORIGINALaus der Art Myrothecium oder Coprinus ist.13. Verfahren nach, den Ansprüchen 9 und 10, da durch gekennzeichnet, daß die Lakkase ein Enzym ist, das aus einer Lackfabrik oder aus kultivierten Materialien eines Basidiomycets ist.14. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, d a durch gekennzeichnet, daß die verwendete Menge von Bilirubin-Oxidase oder.Lakkase so groß ist, daß seine Konzentration gleich 0,003 bis 0,40 U/ml für Bilirubin-Oxidase oder 0,06 bis 7,0 mU/ ml für Lakkase ist.15. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv mindestens eine Verbindung aus der Gruppe von Natriumcholat, taurocholiachor GHure, Natriumdodecylsulfat, p-toluenesulfonischer Säure, Salicylsäure und SuIf©salicylsäure ist.16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß Natriumdodecylsulfat in einer solchen Menge verwendet wird, daß sich eine Konzentration von 0,5 bis 10 mM in der Reaktionsmischen ergibt.17. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch ge kennzeichnet, daß Natriumcholat in einer solchen Menge verwendet wird, daß sich eine Konzentration von 2 bis 30 mM in der Reaktionsmischung ergibt.18. Verfahren nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung aus der Gruppe von Natriumfluorid, Phenanthrolin und Hydroxylamin in einer solchen Menge benutzt wird, daß sich eine Konzentration von 0,5 bis 10 mM in der Reaktionsmischung ergibt .
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