ES2276535T3 - Procedimiento para detectar la fosfatasa alcalina. - Google Patents
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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.
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
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.
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").
(\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".
\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.
* 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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