DE60022961T2 - Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Mannose und Reagenz hierzu - Google Patents

Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Mannose und Reagenz hierzu Download PDF

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Description

  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein genaues und bequemes Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Mannose mittels eines enzymatischen Verfahrens sowie ein Reagenz zur quantitativen Bestimmung.
  • Mannose, eine Hexose, liegt im menschlichen Blut in niedrigen Mengen vor. In Bezug auf seine Bereitstellung ist bekannt, dass Mannose in erster Linie durch ein Glucosestoffwechselsystem, nicht durch die Aufnahme von Nahrungsmitteln, bereitgestellt wird. Die Mannosekonzentration im Blut beträgt üblicherweise nur ungefähr 0,5 mg/dl. Es ist jedoch bekannt, dass ihre Konzentration bei Diabetikern, denen die Fähigkeit, den Blutzucker zu regulieren, fehlt (Clinica. Chimica Acta 251; 1996 S. 91–103) oder bei Patienten, die an Pilzinfektionen leiden (J. Clin. Microbiol. 21(6); 1985 S. 972–979) tendenzmäßig hoch ist, und es wurde vorgeschlagen, dass sich die Mannosekonzentration für eine Diagnose dieser Erkrankungen eignet.
  • Bekannte Verfahren für die Bestimmung von Mannose sind das Verfahren der Gaschromatographie (Clin. Chem 25; 1979; S. 1384–1387), das Verfahren der Flüssigkeitschromatographie (Bulletin of Japan Urology Association, 80; 1989; S. 1816–1823), das enzymatische Verfahren (Clin. Chem 30(2); 1984 S. 293–294) und dergleichen.
  • Bei dem enzymatischen Verfahren ist es zum Beispiel erforderlich, Glucose zu eliminieren, da es schwierig ist, eine genaue quantitative Bestimmung in einer Probe oder einem Material, die/das Glucose enthält, durchzuführen. Bei dem Verfahren von Soyama et al. (Clin. Chem 30; 1084 S. 293–294) wird die Glucose in der Probe zuerst mittels Glucoseoxidase und Katalyse eliminiert. Anschließend wird die Mannose in Gegenwart von Adenosintriphosphat (im Folgenden ATP genannt) mit Hexokinase zur Reaktion gebracht, wodurch sie in Mannose-6-phosphat umgewandelt wird, und anschließend mit Mannose-6- phosphatisomerase zur Reaktion gebracht, wodurch man Fruktose-6-phosphat enthält, das weiter mit Glucose-6-phosphatisomerase zur Reaktion gebracht wird, wodurch man Glucose-6-phosphat enthält, und schließlich wird in Gegenwart von oxidierendem Nicotinamidadenindinucleotid als Coenzym (im Folgenden NAD genannt) mit Glucose-6-phosphatdehydrogenase zur Reaktion gebracht, und anschließend wird die Extinktion (340 nm) des gebildeten reduzierten Nicotinamidadenindinucleotids (im Folgenden NADH genannt) mit einem Spektrophotometer gemessen, um die Mannose quantitativ zu bestimmen.
  • Als Verbesserung des genannten enzymatischen Verfahrens wird weiterhin ein Verfahren für die quantitative Bestimmung von Mannose von Pitkanen et al. (Eur. J. Clin. Chem. Clin. Biochem 35(10); 1997 S. 761–766) beschrieben, bei dem Hexokinase und Glucose-6-phosphatisomerase mit einer Probe, in der gleichzeitig Glucose und Fruktose vorliegen, in Gegenwart von ATP und einem oxidierenden Nicotinamidadenindinucleotidphosphat (im Folgenden NADP genannt) zur Reaktion gebracht werden, wodurch die Glucose und Fruktose in Glucose-6-phosphat umgewandelt werden; anschließend wird mit Glucose-6-phosphatdehydrogenase versetzt, um das Glucose-6-phosphat in Gluconolakton-6-phosphat umzuwandeln; das gebildete reduzierte Nicotinamidadenindinucleotidphosphat (im Folgenden NADPH genannt) wird unter sauren Bedingungen mit Salzsäure abgebaut, um den Einfluss der Glucose usw. zu eliminieren; anschließend wird auf gleiche Weise wie oben Mannose in Gegenwart von ATP und NADP mit Hexokinase, Mannose-6-phosphatisomerase, Glucose-6-phosphatisomerase und Glucose-6-phosphatdehydrogenase zur Reaktion gebracht, und die Extinktion (340 nm) des gebildeten NADPH wird gemessen.
  • Bei dem oben genannten enzymatischen Verfahren ist es jedoch schwierig, die Bedingungen für alle Enzyme zu optimieren, da es erforderlich ist, ein komplexes enzymkonjugiertes System durchzuführen, bei dem unterschiedliche Enzymreaktionen kombiniert werden. Da für die Verwendung verschiedene teure Enzyme kombiniert werden, besteht weiterhin ein Kostenproblem.
  • Außerdem ist die Tatsache, daß diese Verfahren gegenüber dem Einfluss von Bestandteilen aus biologischen Proben oder Verunreinigungen empfindlich sind, von Nachteil.
  • Bei dem Gaschromatographieverfahren und dem Flüssigkeitschromatographieverfahren wiederum ist es erforderlich, komplizierte Abwärtsschritte wie Derivatisierung oder Markierung, z.B. Fluoreszenzmarkierung, durchzuführen und Spezialgerätschaft zu verwenden, und diese Verfahren sind daher für die Behandlung von vielen Proben ungeeignet.
  • Kurze Darstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur quantitativen Bestimmung von Mannose und eines Reagenzes für die quantitative Bestimmung, das es ermöglicht, die Behandlung von vielen Proben auf genaue und bequeme Weise durchzuführen.
  • Um die oben genannte Aufgabe zu lösen stellt die vorliegende Erfindung in einem Aspekt ein Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Mannose bereit, umfassend das zur Reaktion bringen einer Probe mit einem Glucose-Eliminator, das zur Reaktion bringen von Mannose in der Probe mit einem Enzym, das in der Lage ist, Mannose durch Dehydrierung in Gegenwart eines Elektronenakzeptors zu oxidieren und quantitative Bestimmung einer reduzierten Form des Elektronenakzeptors, wobei der Glucose-Eliminator in der Lage ist, gegebenenfalls in der Probe vorhandene Glucose in eine Struktur umzuwandeln, die nicht mit dem Enzym reaktionsfähig ist.
  • Bei dem oben genannten Verfahren wird, wenn die Probe zusätzlich zu Mannose auch Glucose enthält, die Glucose in der Probe vor der Reaktion mit dem Enzym durch den Glucose-Eliminator in eine Struktur, die nicht mit dem Enzym reaktionsfähig ist, umgewandelt.
  • Bei dem oben genannten Verfahren ist das Enzym vorzugsweise eine Glucosedehydrogenase, die der Enzymnummer EC 1.1.1.119 zugeordnet ist, stärker bevorzugt eine Aldohexosedehydrogenase, die aus einem Mikroorganismus stammt, der zur Gattung Gluconobacter gehört. Bezüglich der Probe wird bevorzugt, dass die Probe zumindest eine biologische Probe ausgewählt aus der Gruppe Blut, Serum, Plasma, Zerebrospinalflüssigkeit und Urin ist oder eine Probe, die aus dieser biologischen Probe hergestellt wird.
  • In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Reagenz zur quantitativen Bestimmung von Mannose bereit, das ein Enzym, das in der Lage ist Mannose durch Dehydrieren in Gegenwart eines Elektronenakzeptors zu oxidieren, einen Elektronenakzeptor, der für das Enzym geeignet ist, und einen Glucose-Eliminator umfasst.
  • Das Enzym ist vorzugsweise eine Glucosedehydrogenase, die der Enzymnummer EC 1.1.1.119 zugeordnet ist, stärker bevorzugt eine Aldohexosedehydrogenase, die aus einem Mikroorganismus stammt, der zur Gattung Gluconobacter gehört. Weiterhin enthält der Glucose-Eliminator vorzugsweise ein Glucose in 6-Position phosphorylierendes Enzym, und Adenosintriphosphat. Weiterhin ist der Elektronenakzeptor vorzugsweise NADP als Coenzym.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es, da ein Enzym verwendet wird, das direkt mit Mannose reagiert und in der Lage ist, Mannose durch Dehydrieren zu oxidieren, und ohne dass die Messung über ein aufwendiges enzymkonjugiertes System durchgeführt wird, möglich, Mannose bequem quantitativ zu bestimmen und die Behandlung von vielen Proben durchzuführen. Weiterhin ist es, da ein Glucose-Eliminator verwendet wird, da die Messung kaum durch die Glucose in der Probe beeinflusst wird, möglich, Mannose genau quantitativ zu bestimmen.
  • Kurze Erklärung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Graph, der die Ergebnisse der Messung von Mannoselösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen durch Verwendung eines ersten Reagenzes, das einen Elektronenakzeptor enthält und eines zweiten Reagenzes, das Aldohexosedehydrogenase enthält, zeigt.
  • 2 ist ein Graph, der die Ergebnisse der Messung von Mannoselösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen durch Verwendung eines ersten Reagenzes, das einen Elektronenakzeptor und einen Glucose-Eliminator enthält und eines zweiten Reagenzes, das Aldohexosedehydrogenase enthält, zeigt.
  • 3 ist ein Graph, der die Ergebnisse der Messung von Mannoselösungen mit einer konstanten Konzentration sowie Glucose in unterschiedlichen Konzentrati onen durch Verwendung eines ersten Reagenzes, das einen Elektronenakzeptor und einen Glucose-Eliminator enthält und eines zweiten Reagenzes, das Aldohexosedehydrogenase enthält, zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Bei der vorliegenden Erfindung unterliegt die (Prüf)-Probe, so lange die Mannosekonzentration gemessen werden soll, keinen bestimmten Einschränkungen. Es wird jedoch bevorzugt, eine biologische Probe, wie Blut, Serum, Plasma, Zerebrospinalflüssigkeit und Urin oder eine Probe, die aus diesen biologischen Proben hergestellt wird, zu verwenden, zum Beispiel eine Probe, die mit verschiedenen Verfahren vorbehandelt worden ist, so dass die Mannose leicht bestimmt werden kann, usw. Als solche Vorbehandlung zum Beispiel eine Behandlung, bei der die Glucose zuerst aus einer Probe, in der gleichzeitig Glucose vorliegt, zuerst entfernt oder eliminiert wird.
  • Bezüglich des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Enzyms unterliegt dieses, insofern als es sich um ein Enzym handelt, das in der Lage ist, Mannose durch Dehydrieren in Gegenwart eines Elektronenakzeptors zu oxidieren, keiner bestimmten Einschränkung (im Folgenden „Mannosedehydrogenase" genannt). Vorzugsweise zu erwähnen ist jedoch ein Enzym, dem die Enzymnummer EC 1.1.1.119 zugeordnet ist. So können zum Beispiel im Einzelnen die von Acetobacter suboxydans erhältliche NADP-abhängige Glucosedehydrogenase, wie sie in OKAMOTOs Schrift (J. Biochem. 53(5) 1963 S. 348–353) beschrieben ist, die von Gluconobacter cerinus erhältliche NADP-abhängige Aldohexosedehydrogenase, wie sie in der Schrift AVIGAD et al. (J. Biol. Chem. 243(8) 1968 S. 1936–1941) beschrieben ist, die in der Schrift von DAHMS et al. (J. Biol. Chem. 247(7) 1972 S. 2222–2227) beschriebene NAD-abhängige Aldohexosedehydrogenase und ähnliche erwähnt werden.
  • Das oben genannte Enzym ist insbesondere Aldohexosedehydrogenase, die aus einem Mikroorganismus stammt, der zur Gattung Gluconobacter gehört. Als Mikroorganismus, der zur Gattung Gluconobacter gehört, sind zum Beispiel Gluconobacter asaii (G. assai) IFO 3276, Gluconobacter cerinus (G. cerinus) IFO 3267, Gluconobacter frateurii (G. frateurii) IFO 3264, Gluconobacter oxydans (G. oxy dans) IFO 14819 und dergleichen zu erwähnen. Das Enzym kann dadurch erhalten werden, dass man solch einen Mikroorganismus züchtet und die Zellen gewinnt und anschließend die Zellen durch Behandlung mit Ultraschallwellen oder dergleichen zerstört und die gebildete zerstörte Lösung wird, falls erforderlich, dadurch aufgereinigt, dass man Säulenchromatographie wie Ammoniumsulfatfraktionierung, Ionenaustauschchromatographie, hydrophobe Chromatographie, Hydroxyapatitgel- und Gelfiltration kombiniert.
  • Die verwendete Mannosedehydrogenasekonzentration ist auf keine bestimmten Grenzen beschränkt, beträgt jedoch vorzugsweise 0,1 bis 100 Einheiten/Liter, stärker bevorzugt 1 bis 10 Einheiten/Liter.
  • Bei der vorliegenden Erfindung können zweckmäßigerweise als Elektronenakzeptor ein oder zwei oder mehr Coenzyme wie NAD und NADP, Sauerstoff, Phenazinmethosulfat, Dichlorphenol-Indophenol, Cyanoferrat(III)-Verbindungen, Tetrazoliumsalze und dergleichen gewählt werden. Besonders bevorzugt als Coenzym ist NADP. Die verwendete Elektronenakzeptorkonzentration liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 10 mmol/Liter, besonders bevorzugt 0,5 bis 2 mmol/Liter.
  • Um die reduzierte Form des Elektronenakzeptors quantitativ zu bestimmen kann weiterhin ein farbgebendes Reagenz, das durch Reduktion des Elektronenakzeptors eine Farbe entwickelt, verwendet werden. Das Farbe entwickelnde Reagenz kann je nach dem zu verwendenden Elektronenakzeptor entsprechend ausgewählt werden. Um zum Beispiel NADPH als reduzierte Form des Coenzyms NADP quantitativ zu bestimmen, kann ein Verfahren erwähnt werden, bei dem ein Tetrazoliumsalz gemeinsam mit Phenazinmethosulfat oder Diaphorase vorliegen gelassen wird, und der gebildete Formazanfarbstoff wird quantitativ colorimetrisch bestimmt.
  • Da die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Mannosedehydrogenase nicht nur gegenüber Mannose, sondern auch gegenüber Glucose eine Aktivität zeigt, wird sie weiterhin vermutlich auch durch Glucose beeinflusst, insbesondere dann, wenn die Mannose in den biologischen Proben wie Serum oder Plasma zu bestimmen ist. Um die Messgenauigkeit bei der biologischen Probe zu erhöhen, wird daher auch ein Glucose-Eliminator verwendet. Als Glucose-Eliminator verwendet man vorzugsweise denjenigen, der ATP und ein Glucose in 6-Position phosphorylierendes Enzym enthält.
  • Als Glucose in 6-Position phosphorylierendes Enzym sind Glucokinase, Hexokinase und dergleichen zu erwähnen. Es besteht keine bestimmte Einschränkung, so lange es EC 2.7.1.2 oder EC 2.7.1.1 zugeordnet ist, und es können kommerziell verfügbare Enzyme verwendet werden. Glucokinase mit einer hohen Spezifität für Glucose kann jedoch vorzugsweise verwendet werden. Ihre Menge hängt von der Glucosemenge in der Probe ab, beträgt jedoch üblicherweise im Bereich von 0,1 bis 50 u/ml. Weiterhin hängt die für die Phosphorylierung der Glucose erforderliche ATP-Menge von der Glucosemenge in der Probe ab, liegt jedoch im Allgemeinen im Bereich von 1 bis 20 mM. Weiterhin sind als das die Phosphorylierung von Glucose beschleunigende Mittel im Allgemeinen Magnesiumionen von z.B. einem anorganischen oder organischen Salz in einer Menge von ungefähr 5 bis 50 mM enthalten. Die Glucosephosphorylierung zwecks Elimination der Glucose wird bei 20 bis 50°C, vorzugsweise 25 bis 37°C, ungefähr 10 min. lang unmittelbar nach der Zugabe in einer Pufferlösung mit einem pH von 6 bis 10 durchgeführt.
  • Als Pufferlösung, die sich für die vorliegende Erfindung eignet, können allgemein verwendbare Pufferlösungen mit einem pH von 6 bis 10, wie eine Phosphatpufferlösung, Glycinpufferlösung, Tris-Salzsäure-Pufferlösung, Pufferlösung nach Good sowie Borsäurepufferlösung verwendet werden.
  • Als Reagenz für die quantitative Bestimmung von Mannose gemäß der vorliegenden Erfindung können der Glucose-Eliminator und das Reagenz für die quantitative Bestimmung getrennt hergestellt und für die Verwendung zusammengegeben werden. Genauer gesagt kann es aus zwei Reagenzien zusammengesetzt sein, also einem ersten Reagenz, das den Elektronenakzeptor und den Glucose-Eliminator enthält und einem zweiten Reagenz, das die Mannosedehydrogenase enthält.
  • Das Reagenz für die quantitative Bestimmung von Mannose wird einer biologischen Probe zwecks Reaktion zugesetzt, und die Menge an reduziertem Elektro nenakzeptor in der Reaktionslösung wird dann z.B. durch Messen der Extinktion bei der für die reduzierte Form des Elektronenakzeptors spezifischen Extinktionswellenlänge oder durch Messen der Farbentwicklungsintensität eines eine Farbe entwickelnden Reagenzes, das durch Reduktion des Elektronenakzeptors eine Farbe entwickelt, gemessen.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter spezifischer Bezugnahme auf Beispiele beschrieben. Es ist jedoch zu erwähnen, dass die vorliegende Erfindung keinesfalls hierauf beschränkt ist.
  • Herstellungsbeispiel für das Enzym (Herstellung von Aldohexosedehydrogenase aus Gluconobacter asaii.
  • Gluconobacter asaii (IFO 3276) wurde auf ein Medium, das 0,5% Hefeextrakt und 1% Fruktose enthielt, inokuliert und 24 Stunden bei 28°C am Schüttler gezüchtet, wonach man Zellen mittels Zentrifuge abtrennte. Die Zeilen wurden in einer 20 mM Phosphatpufferlösung (pH 7) suspendiert und unter Eiskühlung mit einem Ultraschallgerät behandelt, und die aufgebrochene Lösung wurde anschließend zentrifugiert, wodurch man die Zellreste abtrennte und zu einer Rohenzymlösung gelangte.
  • Diese Rohenzymlösung wurde mit Ammoniumsulfatpulver versetzt, das darin gelöst wurde, so dass die Ammoniumsulfatmenge 30% der Sättigungsmenge entsprach. Die gefällten Proteine wurden durch Zentrifugieren entfernt. Der erhaltene Überstand wurde durch eine Butyl-Toyopearl-Säule durchlaufen gelassen, um die Enzyme daran zu absorbieren, und diese wurden anschließend mit einer 20 mM Phosphatpufferlösung (pH 7), die Ammoniumsulfat in einer Menge von 30% bis 0% Sättigung enthielt, in Form eines linearen Gradienten eluiert.
  • Die Enzymaktivität der entsprechenden Eluatfraktionen wurden gemessen und die Fraktionen mit Aktivität wurden aufbewahrt. Die Fraktionen mit Aktivität wurden zum Entsalzen mit einer 20 mM Phosphatpufferlösung (pH 7) dialysiert, und das Dialysat wurde anschließend durch eine DEAE-Toyopearl-Säule durchlaufen gelassen, um die Enzyme daran absorbieren zu lassen, und die Enzyme wurden mit einer 20 mM Phosphatpufferlösung (pH 7), die 0 bis 0,25 M NaCl enthielt, in Form eines linearen Gradienten eluiert.
  • Die Enzymaktivität der entsprechenden Eluatfraktionen wurde bestimmt und Fraktionen mit Aktivität wurden aufbewahrt. Die Fraktionen mit Aktivität wurden zum Entsalzen mit einer 20 mM Phosphatpufferlösung (pH 7) dialysiert und das Dialysat wurde anschließend durch eine Hydroxyapatitsäule durchlaufen gelassen, um Enzyme daran zu adsorbieren, und die Enzyme wurden mit einer 20 bis 150 mM Phosphatpufferlösung (pH 7) in Form eines linearen Gradienten eluiert. Die Enzymaktivität der entsprechenden Eluatfraktionen wurden gemessen und Fraktionen mit Aktivität wurden aufbewahrt, und dieses Produkt wurde als aufgereinigte Enzymlösung bezeichnet.
  • Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)
  • Unter Verwendung der in dem obigen Herstellungsbeispiel für das Enzym erhaltenen Aldohexosedehydrogenase und einem Coenzym NADP als Elektronenakzeptor wurde ein Reagenz für die quantitative Bestimmung umfassend ein erstes Reagenz und ein zweites Reagenz wie unten angegeben hergestellt.
  • Erstes Reagenz (pH 8,5):
    • 125 mM Tris-Salzsäure-Pufferlösung
    • 1,25 mM NADP
    • 0,75 mM WST-1 (Handelsname, Hersteller: K.K. Dojin Kagaku Kenkyusho)
    • 1,25% Tween 20 (Polyoxyethylen(20)sorbitanmonolaurat)
    • 6,25 U/ml Diaphorase
  • Zweites Reagenz (pH 7,0):
    • 20 mM Phosphatpufferlösung
    • 23 U/ml Aldohexosedehydrogenase
  • Mit diesem Reagenz wurden Mannoselösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen (0 bis 50 μg/ml) wie unten angegeben gemessen.
  • 8 ml von jeder der Mannoselösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen wurden mit 256 μl des ersten Reagenzes versetzt und es wurde 5 min. lang bei 37°C reagieren gelassen, wonach mit 56 μl des zweiten Reagenzes versetzt wurde und ebenfalls 5 min. bei 37°C reagieren gelassen wurde. Anschließend wurde die Extinktion mit einem zweipunkt-Assay bei einer Hauptwellenlänge von 450 nm und einer Nebenwellenlänge von 700 nm gemessen. Diese Schritte wurden mit einem Analyseautomaten von Hitachi, Modell 7150, durchgeführt. Die Ergebnisse sind in 1 dargestellt.
  • Aus 1 war ersichtlich, dass bei der Mannosekonzentration von 0 bis 50 μg/ml eine lineare Lichtextinktion erhalten wurden, und dass es möglich ist, eine genaue quantitative Mannosebestimmung in einem niedrigen Konzentrationsbereich durchzuführen.
  • Beispiel 2 (quantitative Bestimmung von Mannose mit einem Reagenzsystem, das eine Kombination mit einem Glucose-Eliminator enthält).
  • Unter Verwendung der in dem obigen Herstellungsbeispiel für das Enzym erhaltenen Aldohexosedehydrogenase und einem Coenzym NADP als Elektronenakzeptor sowie Glucokinase und ATP als Glucose-Eliminatoren wurde ein Reagenz für die quantitative Bestimmung umfassend ein erstes Reagenz und ein zweites Reagenz wie unten angegeben hergestellt.
  • Erstes Reagenz (pH 8,5):
    • 125 mM Tris-Salzsäure-Pufferlösung
    • 1,25 mM NADP
    • 0,75 mM WST-1 (Handelsname, Hersteller: K.K. Dojin Kagaku Kenkyusho)
    • 1,25% Tween 20 (Polyoxyethylen(20)sorbitanmonolaurat)
    • 6,25 U/ml Diaphorase
    • 12,5 U/ml Glucokinase
    • 10 mM ATP
    • 2 mM Magnesiumacetat
  • Zweites Reagenz (pH 7,0):
    • 20 mM Phosphatpufferlösung
    • 23 U/ml Aldohexosedehydrogenase
  • Zuerst wurde wie in Beispiel 1 das Reagenz mit jeder der Mannoselösungen in den unterschiedlichen Konzentrationen (0 bis 50 μg/ml) reagieren gelassen und die Extinktion der Reaktionslösungen wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in 2 dargestellt.
  • Dann wurde das oben genannte Reagenz mit jeder der Lösungen, die Mannose in einer konstanten Konzentration (ungefähr 10 μg/ml) sowie Glucose in unterschiedlichen Konzentrationen (0 bis 1000 mg/dl) enthielten, umgesetzt, und die Extinktion der Reaktionslösungen wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in 3 dargestellt.
  • Aus 2 ging hervor, dass bei einer Mannosekonzentration von 0 bis 50 μg/ml eine lineare Lichtextinktion erhalten wurde und dass es möglich ist, eine genaue quantitative Mannosebestimmung auch in einem Reagenzsystem, bei dem eine Kombination mit einem Glucose-Eliminator verwendet wird, durchzuführen.
  • Aus 3 ging weiterhin hervor, dass auch dann, wenn die Glucosekonzentration in der Probe von 0 bis 1000 mg/dl schwankt, eine konstante Extinktion in Abhängigkeit von der Mannosekonzentration erzielt werden kann. Aus diesem Ergebnis wird klar, dass auch bei einer Probe, die Glucose in hoher Konzentration enthält, die Mannose in der Probe genau quantitativ bestimmt werden kann.
  • Beispiel 3
  • Mannose wurde mit dem Reagenz von Beispiel 2 bezüglich Proben, die dadurch hergestellt wurden, dass man jeweils fünf Arten von Serum (Serum Nr. 1 bis 5) im Verhältnis Volumenteil zu 9 Volumenteile mit einer wässrigen Mannose-Lösung in einer Konzentration von 100 μg/ml versetzt sowie als Kontrolle Proben, die statt mit der wässrigen Mannoselösung mit Wasser versetzt wurden, bestimmt. Mit Hilfe der Messwerte und einer in Beispiel 2 erhaltenen Eichkurve (2) wurden die Mannosemengen quantitativ bestimmt und die Wiederfindungsraten der stöchiometrischen Mengen der zugesetzten Mannose wurden erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Tabelle 1
    Figure 00120001
  • Aus den Ergebnissen der Tabelle I geht hervor, dass in Bezug auf die stöchiometrische Menge zugesetzter Mannose (10 μg/ml) die Wiederfindungsrate ausgezeichnet ist und dass es möglich ist, Mannose in dem Serum genau quantitativ zu bestimmen.
  • Wie oben erwähnt wird erfindungsgemäß die Probe, die Mannose enthält, mit einem Elektronenakzepor versetzt, und damit wird eine Mannosedehydrogenase umgesetzt, wodurch die Mannosedehydrogenase mit der Mannose direkt unter Oxidation der Mannose reagiert und gleichzeitig direkt den Elektronenakzeptor reduziert und dementsprechend kann dadurch, dass man den so gebildeten reduzierten Elektronenakzeptor misst, Mannose mit hoher Empfindlichkeit genau quantitativ bestimmt werden. Außerdem kann dadurch, dass das Reaktionssystem einfach ist, die vorliegende Erfindung leicht auf verschiedene Analyseautomaten angewandt werden und eignet sich für die Behandlung von vielen Proben.
  • Weiterhin wird dadurch, dass man eine Kombination mit einem Glucose-Eliminator dazu verwendet, um die gleichzeitig in der Probe vorhandene Glucose zu reduzieren, die Probe derart, dass der Einfluss der Glucose im Wesentlichen vernachlässigt werden kann, wodurch eine hohe Messgenauigkeit auch in biologischen Proben in Serum oder Plasma mittels einer einfachen Vorgehensweise erzielt werden kann.

Claims (11)

  1. Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Mannose, umfassend das zur Reaktion bringen einer Probe mit einem Glucose-Eliminator, das zur Reaktion Bringen von Mannose in der Probe mit einem Enzym, das in der Lage ist, Mannose durch Dehydrieren zu oxidieren, in der Gegenwart eines Elektronenakzeptors, und das quantitative Bestimmen einer reduzierten Form des Elektronenakzeptors, wobei der Glucose-Eliminator in der Lage ist, jede Glucose in der Probe in eine Struktur zu konvertieren, die nicht mit dem Enzym reaktionsfähig ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Enzym eine Glucosedehydrogenase ist, die der Enzymnummer EC 1.1.1.119 zugeordnet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem das Enzym eine Aldohexosedehydrogenase ist, die aus einem Mikroorganismus stammt, der zur Gattung Gluconobacter gehört.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Glucose-Eliminator eine Glucose in 6-Position phosphorylierendes Enzym und Adenosintriphosphat umfasst.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Elektronenakzeptor ein oxidierendes Nicotinamidadenindinucleotidphosphat als Coenzym ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Probe zumindest eine biologische Probe ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Blut, Serum, Plasma, Zerebrospinalflüssigkeit und Urin ist oder eine Probe, die aus diesen biologischen Proben hergestellt wird.
  7. Reagenz zur qualitativen Bestimmung von Mannose, das ein Enzym, das in der Lage ist, Mannose durch Dehydrieren in Gegenwart eines Elektronenakzeptors zu oxidieren, einen Elektronenakzeptor, der für das Enzym geeignet ist, und einen Glucose-Eliminator umfasst.
  8. Reagenz gemäß Anspruch 7, bei dem das Enzym eine Glucosedehydrogenase ist, die der Enzymnummer EC 1.1.1.119 zugeordnet ist.
  9. Reagenz nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei dem das Enzym eine Aldohexosedehydrogenase ist, die aus einem Mikroorganismus stammt, der zur Gattung Gluconobacter gehört.
  10. Reagenz nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem der Glucose-Eliminator ein Glucose in 6-Position phosphorylierendes Enzym und Adenosintriphosphat enthält.
  11. Reagenz nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem der Elektronenakzeptor ein oxidierendes Nicotinamidadenindinucleotidphosphat als Coenzym ist.
DE60022961T 1999-11-10 2000-10-25 Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Mannose und Reagenz hierzu Expired - Lifetime DE60022961T2 (de)

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JP31956999 1999-11-10
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