ES2276535T3 - Procedimiento para detectar la fosfatasa alcalina. - Google Patents

Procedimiento para detectar la fosfatasa alcalina. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la determinación de la fosfatasa alcalina en una muestra por medición óptica del p-nitrofenol, caracterizado porque se emplea una longitud de onda principal a medir de 450 ñ 10 nm en combinación con el procedimiento de Rate-Blank.

Description

Procedimiento para detectar la fosfatasa alcalina.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la determinación de la fosfatasa alcalina en una muestra por medición óptica, que está caracterizado porque para eliminar las interferencias de la hemoglobina se emplea una longitud de onda principal a medir de 450 \pm 10 nm en combinación con el procedimiento de Rate-Blank, un método para eliminar la interferencias causadas por la hemoglobina libre o sustitutivos de sangre, así como al uso de la combinación de una longitud de onda principal a medir con el procedimiento de Rate-Blank para eliminar la interferencias causadas por la hemoglobina libre o por sustitutivos de la sangre.
Ya es sabido que la hemólisis interfiere en algunos casos de forma considerable en los procedimientos de diagnóstico para determinar los analitos. Se entiende por hemólisis cualquier tipo de destrucción de los eritrocitos, por ejemplo por una intervención mecánica, osmótica, química o enzimática sobre la membrana celular de los eritrocitos. Como consecuencia de la hemólisis se desprende el colorante de la sangre, la hemoglobina (Hb), y ya no se puede sacar de la muestra. La presencia de la hemoglobina es problemática por un lado por el espectro de absorción de la hemoglobina que en parte se solapa de forma considerable con los espectros de las sustancias e indicadores (cromógenos) a detectar, lo cual puede provocar errores de medición en el ensayo fotométrico. Por otro lado, la hemoglobina puede incluso reaccionar químicamente con componentes de la muestra, formándose nuevas sustancias que pueden provocar errores de medición.
En los últimos tiempos, se preparan con frecuencia creciente sustitutivos de la sangre, basados en la hemoglobina, con fines terapéuticos, por ejemplo después de una pérdida de sangre abundante. La hemoglobina de los sustitutivos de la sangre puede ser de índole nativa o sintética. A menudo se emplean incluso compuestos análogos de la Hb. A diferencia de la hemólisis, en la que en general aparece un contenido de hemoglobina de hasta 500 mg/dl, en el caso de una terapia con sustitutivos de la sangre hay que contar con un contenido de Hb en el suero o en el plasma sanguíneo de más de 2000 mg/dl. Por lo tanto, las interferencias en las muestras, que contienen sustitutivos de la sangre, suelen ser mucho más acusadas que en las muestras hemolíticas, porque la hemoglobina o el análogo sintético están presentes en forma libre desde el principio.
Es especialmente acusada la interferencia de la hemoglobina libre en la determinación fotométrica de la fosfatasa alcalina. Para la determinación de la fosfatasa alcalina se mide la formación del 4-nitrofenol entre 405 y 415 nm (aumento de extinción). La hemoglobina absorbe también a 415 nm. La presencia de la hemoglobina interfiere en la determinación de la fosfatasa alcalina en dos aspectos: por un lado se altera en medio básico el espectro de la Hb en función del tiempo (disminución de la extinción), por otro lado, a partir de una determinada concentración de Hb se alcanza el límite fotométrico del aparato de medición.
Para eliminar las influencias química y espectral que pueda tener la hemoglobina en el análisis de muestras de suero o de plasma se han publicado diversos procedimientos en el estado de la técnica.
Jay y Provasek describen en Clin. Chem. 39/9, 1804-1810, 1993, que la interferencia de la hemoglobina en la determinación de la fosfatasa alcalina se debe a una alteración del espectro de la Hb que es función del tiempo. Esta interferencia puede eliminarse con algoritmos matemáticos de corrección (determinación de la concentración de la Hb en la muestra y corrección del valor de fosfatasa alcalina medido en una cuantía determinada, que es equivalente a la cantidad de Hb medida).
Es verdad que la corrección matemática propuesta por Jay y Provasek elimina la influencia de la Hb hasta por lo menos 800 mg/dl de Hb, pero para el usuario resulta engorrosa de aplicar, porque requiere una medición adicional del contenido de la Hb y después una operación matemática de corrección.
Jay y Provasek (lugar citado) describen otro método para eliminar las interferencias con la medición llamada de Rate-Blank. La corrección de las interferencias de la hemólisis mediante las mediciones de Rate-Blank se describe también en el documento EP-A-0 695 805. En este caso, antes de la determinación fotométrica propiamente dicha de un componente contenido en la muestra, se somete la muestra a una reacción previa, que determina el grado de hemólisis de la muestra. El valor medido que se obtiene a continuación se corrige en un valor, que se halla por la correlación entre el grado de hemólisis y la aportación de error de medición que tienen los componentes interferentes.
Con las mediciones de Rate-Blank puede eliminarse la interferencia de la Hb, en cualquier caso solo hasta un contenido de Hb de unos 1200 mg/dl, porque cuando el contenido de Hb es mayor, entonces se rebasan los límites del fotómetro. Es cierto que esto puede ser suficiente para la eliminación de las interferencias de la hemólisis, pero en ningún caso será suficiente para eliminar las interferencias causadas por los sustitutivos de la sangre.
Otra posibilidad de eliminación de las interferencias de la hemoglobina se ha publicado para la determinación de la albúmina (solicitud PCT WO 97/45728), que mediante combinaciones especiales de longitudes de onda principal y secundarias se consigue la eliminación de las interferencias de la hemoglobina. Sin embargo, las combinaciones de longitudes de onda mencionadas no pueden utilizarse para la determinación de la fosfatasa alcalina, porque con estas longitudes de onda no se obtiene ninguna señal medible del 4-nitrofenol.
En la publicación del documento WO 97/45733 se describe que con las longitudes de onda secundarias de 546 y 570 nm pueden eliminarse las interferencias de la hemoglobina en los ensayos UV individuales. Pero este procedimiento solo es aplicable a ensayos UV enzimáticos con una longitud de onda principal a medir de 340 nm. Una eliminación total de las interferencias de la Hb solamente puede conseguirse con las longitudes de onda secundarias de 546 ó 570 nm, pero esto no es posible en el caso de un ensayo colorimétrico enzimático, por ejemplo para la determinación de la fosfatasa alcalina, en el que la longitud de onda principal a medir se sitúa en torno a 415 nm.
En la patente US-5,766,872 se menciona que en la determinación de la amilasa, la longitud de onda secundaria de 577 nm conduce a una reducción de la interferencia de la hemólisis. Sin embargo, de los datos de medición presentados se deduce que basta un contenido de Hb de 500 mg/dl para que surja una desviación significativa de los valores medidos que puede situarse hasta en un 8%. Esto es suficiente para suprimir la interferencia de la hemólisis, pero en razón de la longitud de onda principal a medir que se emplea, a saber 415 nm, es de esperar que un contenido más elevado de Hb (que se presenta en la terapia con sustitutivo de la sangre) esta desviación de los valores medidos puede ser también mayor y entonces ya no se garantiza una eliminación suficiente de las interferencias provocadas por la Hb.
En el estado de la técnica no se conoce ningún procedimiento para la determinación de la fosfatasa alcalina que pueda realizarse sin interferencia en presencia de concentraciones elevadas de Hb, por ejemplo las que ocurren en las muestras que contienen sustitutivos de sangre.
Es, pues, un objetivo de la invención el desarrollo de un procedimiento mejorado para la determinación de la fosfatasa alcalina en una muestra, que permita superar en su mayor parte los inconvenientes del estado de la técnica. Debería facilitarse en especial un procedimiento sencillo y fácil de aplicar para la determinación de la fosfatasa alcalina que permita eliminar la interferencias causadas por la hemoglobina y los sustitutivos de la sangren basados en la hemoglobina.
Este objetivo se alcanza con el procedimiento que se define con detalle en las reivindicaciones para la determinación de la fosfatasa alcalina en una muestra por medición óptica. El procedimiento está caracterizado porque se emplea una longitud de onda principal a medir de 450 \pm 10 nm en combinación con el procedimiento de Rate-Blank.
Ahora se ha puesto de manifiesto de modo sorprendente es posible una eliminación de las interferencias de la Hb para la determinación de la fosfatasa alcalina cuando por un lado se cambia la longitud de onda principal y por otro lado se aplica el procedimiento de Rate-Blank. Para la eliminación suficiente de las interferencias de la Hb no basta con cambiar la longitud de onda principal o aplicar solamente el procedimiento de Rate-Blank.
Gracias al espectro de absorción del 4-nitrofenol, la fosfatasa alcalina puede medirse no solo a 415 nm, sino también a 450 \pm 10 nm. Es cierto que de este modo la longitud de onda principal a medir no se halla en el máximo de absorción empleado habitualmente para la reacción de detección, sino en uno de sus flancos, pero la señal a medir que se obtiene es suficiente para efectuar una determinación exacta de la fosfatasa alcalina.
Con la elección de la nueva longitud de onda principal a medir 450 \pm 10 nm se consigue ya una ligera reducción de las interferencias de la a hemoglobina, pero la eliminación total de las interferencias solamente se consigue, de modo sorprendente, con la combinación de la longitud de onda principal 450 \pm 10 nm y el procedimiento de Rate-Blank.
Mediante el procedimiento de la invención es posible por primera vez eliminar de manera sencilla las interferencias causadas por la hemoglobina o los compuestos análogos de la Hb en la determinación de la fosfatasa alcalina hasta un contenido de Hb por lo menos de 3000 mg/dl. El límite superior para la eliminación de las interferencias de la Hb se sitúa en el límite determinado por la capacidad del fotómetro empleado. Por lo tanto, hasta 6500 mg/dl de contenido de hemoglobina cabe pensar que el procedimiento de la invención permitirá una buena eliminación de las
interferencias.
En el sentido de la invención, en el procedimiento de Rate-Blank antes de la determinación fotométrica propiamente dicha de un componente contenido en la muestra, se somete a la muestra a una reacción previa, que permite determinar el grado de hemólisis de dicha muestra. El valor medido que se obtiene después del componente a determinar se corrige en un valor, que se halla gracias a la correlación entre el grado de hemólisis y la contribución al error de medición del componente que interfiere. El procedimiento de Rate-Blank para la corrección de las interferencias de la hemólisis se describe por ejemplo en el documento EP-A-0 695 805 y en Jay y Provasek en Clin. Chem. 39/9, 1804-1810, 1993.
La longitud de onda secundaria a medir que se emplea en el procedimiento de Rate-Blank es irrelevante para la invención. Tampoco es determinante la longitud del marco temporal de medición para la reacción previa o para la reacción principal. Se ha constatado que es idóneo medir los cambios de la extinción de la reacción previa y de la principal a lo largo de un período de 1 a 4 minutos.
El procedimiento de la invención es idóneo para la determinación de cualquier tipo de muestras, que contengan hemoglobina libre. El término "hemoglobina libre" en el sentido de la invención se emplea para delimitar la hemoglobina al tipo que existe en los eritrocitos intactos. Son ejemplos de muestras que contienen hemoglobina libre las muestras de suero o plasma hemolíticos o las muestras que contienen sustitutivos de la sangre. Son ejemplos de sustitutivos de la sangre, contemplados en el sentido de la presente invención dentro del término "hemoglobina libre", los derivados de hemoglobinas derivatizados, polimerizados, modificados o reticulados, en especial la hemoglobina humana y la hemoglobina bovina, p.ej. la hemoglobina DCL (diaspirin-crosslinked hemoglobin), así como la hemoglobina obtenida por métodos recombinantes.
Es también objeto de la invención un método para eliminar las interferencias causadas por la hemoglobina libre en un procedimiento para la determinación de la fosfatasa alcalina basado en la medición óptica del p-nitrofenol. Este método está caracterizado porque se emplea una longitud de onda principal a medir de 450 \pm 10 nm en combinación con el procedimiento de Rate-Blank.
Otro objeto de la invención es el uso de una longitud de onda principal a medir de 450 \pm 10 nm en combinación con el procedimiento de Rate-Blank para eliminar la interferencias causadas por la hemoglobina libre o por sustitutivos de la sangre obtenidos a partir de hemoglobina en un procedimiento para la determinación de la fosfatasa alcalina por medición óptica del p-nitrofenol.
El siguiente ejemplo ilustra la invención con mayor detalle.
Ejemplo
a) Obtención de muestras que contienen hemoglobina
Una parte de una recogida de suero se mezcla con una solución que contiene Hb, de tal manera que el contenido de Hb se sitúe por lo menos en 3000 mg/dl. Otra parte de igual tamaño de la misma recogida de suero se mezcla con una cantidad equivalente de una solución de NaCl (154 mmoles/l). Después se mezclan ambas partes entre sí en diferentes proporciones de manera que se obtenga una serie de concentraciones de Hb con las 11 muestras, en la que la muestra más baja no contiene Hb y la muestra más alta contiene por lo menos 3000 mg/dl de Hb.
b) Determinación de la fosfatasa alcalina por el método de la SFBC
Determinación siguiendo las recomendaciones de la Société Française de Biologie Clinique, publicadas en Ann. Biol. Clin. vol. 35, 271, 1977.
La determinación de la fosfatasa alcalina se efectúa en aparato analítico Boehringer Mannheim/Hitachi 911.
\vskip1.000000\baselineskip
Se emplean los reactivos siguientes:
Reactivo 1
930 mmoles/l de tampón de 2-amino-2-metil-1-propanol, pH 10,5; 1,03 mmoles/l de aspartato magnésico.
Reactivo 2
930 mmoles/l de tampón de 2-amino-2-metil-1-propanol, pH 10,5; 1,03 mmoles/l aspartato magnésico; 98 mmoles/l de fosfato de 4-nitrofenilo.
\vskip1.000000\baselineskip
El ensayo se realiza del modo siguiente: a 11 \mul de muestra se les añaden 250 \mul del reactivo 1 y después de 5 min 50 \mul del reactivo 2. La determinación del analito se realiza para las mediciones comparativas después de un período de otros 50 s, midiéndose los cambios de la extinción durante los 4 min siguientes. Para la medición se emplean combinaciones de las siguientes longitudes de onda principal a medir (\lambda_{1}) y longitudes de onda secundarias
(\lambda_{2}): \lambda_{1}/\lambda_{2} = 415/660 nm (ajuste anterior del aparato), 415/570 nm y 450/660 nm (comparación). Para la comparación adicional se realiza la determinación de la fosfatasa alcalina mediante la medición de Rate-Blank propuesta por Jay y Provasek (denominada "415/660 nm RB").
En la invención, para la determinación del analito se emplea la combinación de longitudes de onda a medir
\lambda_{1}/\lambda_{2} = 450/660 nm. Para la medición de Rate-Blank se miden los cambios de extinción de la reacción previa en el tiempo de 3,0 a 4,9 min después de la adición del reactivo 1 a la muestra y los cambios de extinción de la reacción principal en el período de 7,9 a 9,8 min después de la adición del reactivo 1 a la muestra. Esto equivale a los puntos de medición [10]-[16] y [25]-[31] del aparato analítico Boehringer Mannheim/Hitachi 911. El resultado se recoge en la columna llamada "450/660 nm RB".
Los resultados de las mediciones de la invención y de las mediciones comparativas se recogen en la siguiente tabla 1. Se observa que cuando se emplea la combinación de la invención de la nueva longitud de onda principal a medir de 450 nm con el procedimiento de Rate-Blank se reduce drásticamente la interferencia provocada por los sustitutivos de la sangre que contienen Hb si se comparan con otras combinaciones de longitudes de onda a medir o con la medición de Rate-Blank a una longitud de onda principal de 415 nm.
TABLA 1 Contenido de fosfatasa alcalina medido a 37ºC en U/l
1
* en este caso se emplea una hemoglobina reticulada.

Claims (7)

1. Procedimiento para la determinación de la fosfatasa alcalina en una muestra por medición óptica del p-nitrofenol, caracterizado porque se emplea una longitud de onda principal a medir de 450 \pm 10 nm en combinación con el procedimiento de Rate-Blank.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la determinación se efectúa en una muestra de suero o de plasma.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se analiza una muestra que contiene hemoglobina libre o un sustitutivo de sangre obtenido a partir de hemoglobina.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sustitutivo de la sangre es una hemoglobina humana derivatizada, modificada o reticulada o una hemoglobina bovina o una hemoglobina obtenida por métodos recombinantes.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la muestra tiene un contenido de hemoglobina de hasta 6500 mg/dl.
6. Método para la eliminación de interferencias provocadas por la hemoglobina libre o por sustitutivos de la sangre, en un procedimiento para la determinación de la fosfatasa alcalina según la reivindicación 1, caracterizado porque se emplea una longitud de onda principal a medir de 450 \pm 10 nm en combinación con el procedimiento de Rate-Blank.
7. Uso de una longitud de onda principal a medir de 450 \pm 10 nm en combinación con el procedimiento de Rate-Blank para la eliminación de las interferencias provocadas por la hemoglobina o por sustitutivos de la sangre en un procedimiento según la reivindicación 1 para la determinación de la fosfatasa alcalina.
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