ES2278395T3 - Procedimiento para cuantificar el colesterol en lipoproteinas de baja densidad. - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un procedimiento para cuantificar el colesterol LDL, por el cual el colesterol LDL se cuantifica por separado simplemente si necesidad de operación centrífuga complicada. El procedimiento para cuantificar el colesterol en lipoproteína de baja densidad de acuerdo con la presente invención comprende una primera etapa para eliminar colesterol en lipoproteína de alta densidad, lipoproteína de muy baja densidad y quilomicron en una muestra de prueba, y una segunda etapa de cuantificación del colesterol restante en la muestra de prueba.

Description

Procedimiento para cuantificar el colesterol en lipoproteínas de baja densidad.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento para cuantificar el colesterol en lipoproteínas de baja densidad (LDL). El colesterol el lipoproteínas de baja densidad a partir de ahora también se denominará como "colesterol LDL". En la presente memoria, el término "colesterol" incluye tanto el colesterol del tipo éster como el colesterol libre, lo cual es importante para el diagnóstico de la esclerosis arterial.
Técnica anterior
Las LDL desempeñan un papel principal en el transporte del colesterol en la sangre, y la mayoría del colesterol depositado sobre la pared de los vasos sanguíneos en la esclerosis arterial pultácea se originan a partir de las LDL. El incremento en la cantidad de LDL en plasma es uno de los principales factores de riesgo en la esclerosis pultácea tal como la cardiopatía isquémica, de forma que la cuantificación individual del colesterol LDL es clínicamente importante.
Los procedimientos convencionales para cuantificar el colesterol LDL incluye un procedimiento que comprende dos pasos, a saber, una operación de fraccionamiento y una operación para cuantificar el colesterol, y un procedimiento en el cual se determinan los niveles en sangre de colesterol total, colesterol HDL y triglicéridos, y la cantidad de colesterol LDL se determina de acuerdo con la ecuación de Friedewald.
La operación de fraccionamiento incluye el procedimiento de la ultracentrifugación, el procedimiento de la precipitación, el procedimiento inmunoquímico, y similares. En el procedimiento de la ultracentrifugación, las LDL se separan explotando la diferencia en la gravedad específica mediante una ultracentrífuga, y se mide la cantidad de colesterol en las mismas. En el procedimiento de la precipitación, se añaden un anticuerpo anti-HDL, un polianión y un catión divalente para formar un precipitado insoluble, y se cuantifica el colesterol LDL en el sobrenadante después de la centrifugación (WPI nº de acceso 85-116848/20). En el procedimiento inmunoquímico, se unen un anticuerpo anti-HDL, un anticuerpo anti-VLDL y un anticuerpo anti-CM a partículas de látex, y las partículas de látex se eliminan mediante centrifugación o pasándolas a través de un filtro después de la aglutinación, seguido por la cuantificación del colesterol LDL (WPI nº de acceso 84-301275/49). Sin embargo, estos procedimientos convencionales son problemáticos en su simplicidad o coste.
De acuerdo con la ecuación de Friedewald, la cantidad de colesterol LDL se calcula sustrayendo la cantidad de colesterol HDL de la cantidad de colesterol total, y restando a continuación 1/5 de la cantidad de triglicéridos. Sin embargo, puesto que este procedimiento no toma en consideración la influencia por la dieta y la diferencia individual, este procedimiento es problemático en su exactitud.
Recientemente se ha informado sobre un procedimiento para la cuantificación del colesterol LDL, el cual no requiere la operación de fraccionamiento (WPI nº acceso 83-766269/38). No obstante, en este procedimiento, la especificidad para las LDL no es suficiente.
Divulgación de la invención
El objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para cuantificar el colesterol LDL, mediante el cual se cuantifica individualmente el colesterol LDL de forma simple, sin requerir una complicada operación con centrífuga.
Los actuales inventores han descubierto que la cantidad de colesterol en LDL puede cuantificarse suprimiendo en el primer paso el colesterol distinto del colesterol que está en las lipoproteínas de baja densidad, y midiendo el colesterol restante en el segundo paso subsiguiente, completando de ese modo la presente invención.
Es decir, la presente invención proporciona un procedimiento para cuantificar el colesterol en las lipoproteínas de baja densidad en una muestra de ensayo, la cual puede contener lipoproteínas de baja densidad, lipoproteínas de elevada densidad, o proteínas de muy baja densidad y/o quilomicrones, procedimiento que comprende un primer paso para eliminar el colesterol en las lipoproteínas de elevada densidad, en las lipoproteínas de muy baja densidad y los quilomicrones en una muestra de ensayo, y un segundo paso de cuantificación del colesterol restante en dicha muestra de ensayo.
Mediante la presente invención se proporciona un procedimiento para cuantificar el colesterol LDL, mediante el cual se cuantifica individualmente el colesterol LDL de forma simple, sin requerir una complicada operación con centrífuga.
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Descripción resumida de las figuras
La Figura 1 muestra la correlación entre los resultados de la medición del colesterol LDL en el Ejemplo 1 y la cantidad calculada mediante la ecuación de Friedewald.
La Figura 2 muestra la correlación entre los resultados de la medición del colesterol LDL en el Ejemplo 2 y la cantidad calculada mediante la ecuación de Friedewald.
La Figura 3 muestra la correlación entre la concentración de colesterol LDL, en ausencia o presencia de HDL, VLDL y CM, y la absorbancia medida mediante la presente invención en el Ejemplo 4.
Mejor modo para llevar a cabo la invención
El colesterol contenido en las lipoproteínas incluye el colesterol del tipo éster (ésteres de colesterol) y el colesterol libre. En esta memoria, el término "colesterol" incluye ambos de éstos, a menos que se especifique lo contrario.
La muestra de ensayo sometida al procedimiento de la presente invención puede ser cualquier muestra que puede contener lipoproteínas tales como las HDL, LDL, VLDL y los CM. Los ejemplos de las muestras de ensayo incluyen los fluidos corporales tales como la sangre, el suero y el plasma, así como las diluciones de los mismos, aunque las muestras de ensayo no están restringidas a ellos.
El procedimiento de la presente invención comprende un primer paso y un segundo paso. En el primer paso se suprime el colesterol en las HDL, VLDL y en los CM en la muestra de ensayo, y en segundo paso se cuantifica el colesterol restante en la muestra de ensayo. Puesto que el colesterol en las HDL, VLDL y en los CM se elimina en el primer paso, el colesterol cuantificado en el segundo paso es mayoritariamente el colesterol en las LDL en la muestra de ensayo.
El término "suprimir" en el primer paso en la presente invención significa descomponer el colesterol y hacer que el producto descompuesto sea indetectable en el segundo paso subsiguiente. Los procedimientos para eliminar selectivamente el colesterol en las lipoproteínas distintas de las LDL, es decir, en las HDL, VLDL y en los CM, y similares, incluye los siguientes procedimientos.
Esto es, se preparan la colesterol esterasa y la colesterol oxidasa para actuar sobre la muestra de ensayo en presencia de un tensioactivo que actúa sobre las lipoproteínas distintas de las lipoproteínas de baja densidad, y el peróxido de hidrógeno generado se elimina.
Los procedimiento para suprimir el peróxido de hidrógeno incluyen un procedimiento en el cual el peróxido de hidrógeno se descompone en agua y oxígeno mediante la catalasa; y un procedimiento en el cual se hace reaccionar un compuesto donante de hidrógeno, basado en fenol o basado en anilina, con el peróxido de hidrógeno para convertir el peróxido de hidrógeno en un quinona incolora, aunque los procedimientos para eliminar el peróxido de hidrógeno no se restringen a estos procedimientos.
La concentración de la colesterol esterasa en la mezcla de reacción en el primer paso preferiblemente puede ser aproximadamente de 0,2 a 1,0 U/ml, y la colesterol esterasa puede originarse preferiblemente de una bacteria perteneciente al género Pseudomonas. La concentración de la colesterol oxidasa preferiblemente puede ser aproximadamente de 0,1 a 0,7 U/ml, y la colesterol oxidasa puede originarse preferiblemente de una bacteria o levadura. La concentración de la catalasa preferiblemente puede ser aproximadamente de 40 a 100 U/ml, y la concentración de la peroxidasa mediante la cual el peróxido de hidrógeno se convierte en una quinona incolora, preferiblemente puede ser aproximadamente de 0,4 a 1,0 U/ml. La concentración del compuesto donante de hidrógeno basado en fenol o basado en anilina puede preferiblemente ser aproximadamente de 0,4 a 0,8 mmol/l.
Los tensioactivos preferidos que actúan sobre las lipoproteínas distintas de las LDL, los cuales se usan en el primer paso, incluyen los derivados del óxido de polialquileno que tienen valores de HLB que no son inferiores a 13 y no son superiores a 15, preferiblemente que no son inferiores a 13 y no son superiores a 14. Los ejemplos de derivados en la presente invención incluyen los productos de condensación con alcoholes superiores, los productos de condensación con ácidos grasos superiores, los productos de condensación con amidas de ácidos grasos superiores, los productos de condensación con alquilaminas superiores, los productos de condensación con alquilmercaptanos superiores y los productos de condensación con alquilfenoles. El procedimiento para calcular el HLB de los tensioactivos es bien conocido, y se describe, por ejemplo, en Hiroshi HORIUCHI, "New Surfactants", 1986, Sankyo
Shuppan.
Los ejemplos específicos preferidos de los derivados del óxido de polialquileno que tienen valores de HLB que no son inferiores a 13 y no son superiores a 15, incluyen el éter laurílico de polioxietileno, el éter cetílico de polioxietileno, el éter oleico de polioxietileno, el éter de alcohol superior de polioxietileno, el éter octílico fenílico de polioxietileno, el éter nonilfenílico de polioxietileno, y similares, cuyo valor de HLB no es inferior a 13 y no es superior a 15, aunque el tensioactivo no está restringido a éstos.
\newpage
También puede usarse un tensioactivo catiónico como el tensioactivo usado en el primer paso. En este caso, se prefieren como tensioactivo catiónico aquéllos que tienen la sal de amonio cuaternaria como un grupo hidrofílico, representados por la fórmula (I) siguiente,
1
en donde R representa de forma independiente un grupo alquilo lineal C1-C8, y R\1 representa un grupo alquenilo C3-C20.
La concentración de los tensioactivos mencionados más arriba y usados en el primer paso preferiblemente puede ser aproximadamente de 0,1 a 10 g/l, más preferiblemente aproximadamente de 0,5 a 5,0 g/l.
La reacción en el primer paso preferiblemente puede llevarse a cabo en un tampón con un pH de 5 a 8, y el tampón preferiblemente puede ser uno que contenga una amina, tal como un tampón Tris, trietanolamina o el tampón de Good. Son especialmente preferidos el Bis-Tris, PIPES, MOPSO, BES, HEPES y POPSO, los cuales son tampones de Good. La concentración del tampón preferiblemente puede ser aproximadamente de 10 a 500 mM.
Para inhibir la reacción con las LDL y para incrementar el grado de supresión de las otras lipoproteínas, la mezcla de reacción puede contener un metal divalente. Los ejemplos preferidos del ion metálico divalente incluyen el ion de cobre, el ion de hierro y el ion de magnesio. Entre éstos, el ion de magnesio es especialmente preferido. La concentración del ion metálico divalente preferiblemente puede ser aproximadamente de 5 a 200 mM.
Opcionalmente, puede añadirse una lipoproteinasa a la mezcla de reacción en el primer paso. Se prefiere la adición de este enzima porque especialmente el colesterol en las VLDL reacciona fácilmente. La concentración de este enzima en la mezcla de reacción preferiblemente puede ser aproximadamente de 5,0 a 10,0 U/ml.
La temperatura de reacción en el primer paso preferiblemente puede ser aproximadamente de 25\degC a 40\degC, y 37\degC es la más preferida. El tiempo de reacción puede ser aproximadamente de 2 a 10 minutos.
En el segundo paso subsiguiente, se cuantifica el colesterol restante en la muestra de ensayo. Esto puede llevarse a cabo, por ejemplo, añadiendo un tensioactivo que actúa al menos sobre las LDL, y cuantificar el peróxido de hidrógeno mediante la acción de la colesterol esterasa y de la colesterol oxidasa añadidas en el primer paso. Aquí, el tensioactivo que actúa al menos sobre las LDL puede ser un tensioactivo que selectivamente actúa sobre las LDL solas, o puede ser un tensioactivo que actúa sobre todas las lipoproteínas.
Los ejemplos preferidos de los tensioactivos que actúan sobre todas las lipoproteínas incluyen los derivados del óxido de polialquileno que tienen valores de HLB que no son inferiores a 11 y que no son superiores a 13, preferiblemente que no son inferiores a 12 y que no son superiores a 13. Los ejemplos de derivados en la presente invención incluyen los productos de condensación con alcoholes superiores, los productos de condensación con ácidos grasos superiores, los productos de condensación con amidas de ácidos grasos superiores, los productos de condensación con alquilaminas superiores, los productos de condensación con alquilmercaptanos superiores y los productos de condensación con alquilfenoles.
Los ejemplos específicos preferidos de los derivados del óxido de polialquileno que tienen valores de HLB que no son inferiores a 11 y no son superiores a 13, incluyen el éter laurílico de polioxietileno, el éter cetílico de polioxietileno, el éter oléico de polioxietileno, el éter de alcohol superior de polioxietileno, el éter octílico fenílico de polioxietileno, el éter nonilfenílico de polioxietileno, y similares, cuyo valor de HLB no es inferior a 11 y no es superior a 13, aunque el tensioactivo no está restringido a éstos.
Los ejemplos de los tensioactivos que actúan selectivamente sobre las LDL solas incluyen los tensioactivos aniónicos. Aunque los tensioactivos aniónicos usados en la presente invención no están restringidos, se prefieren aquéllos que tienen uno o más anillos aromáticos a los cuales están unidos uno o más grupos alquilos C4-C18 lineales o ramificados. En la presente invención, el anillo aromático puede ser preferiblemente aquéllos consistentes en átomos de carbono y átomos de hidrógeno, tales como el benceno, el naftaleno y el difenilo. Son preferidos también aquellos en los cuales están unidos uno o más grupos hidrofílicos, tales como el grupo sulfonato, a los anillos aromáticos mencionados más arriba. Los ejemplos preferidos de tales tensioactivos aniónicos incluyen aquéllos representados por las Fórmulas (II) a (VI) siguientes.
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5
En las Fórmulas (II) a (VI), R representa de forma independiente el grupo alquilo C4-C18 lineal o ramificado. Los ejemplos preferidos de los tensioactivos aniónicos que pueden usarse en el segundo paso incluyen también el sulfato sódico de alcoholes superiores y similares.
La concentración de los tensioactivos usados en el segundo paso preferiblemente puede ser aproximadamente de 0,1 a 100 g/l, más preferiblemente aproximadamente de 1 a 50 g/l.
Otras condiciones de reacción preferidas en el segundo paso son las mismas que las condiciones de reacción preferidas en el primer paso.
La presente invención se describirá ahora más concretamente por medio de ejemplos de la misma. No obstante, debe mencionarse que la presente invención no está restringida por los ejemplos siguientes.
Ejemplo 1
Primeros reactivos
Tampón BES, pH 6,0 100 mmol/l
HDAOS: N-(2-hidroxisulfopropil)-3,5-dimetiloxianilina 0,7 mmol/l
\begin{minipage}[t]{120mm} Colesterol esterasa, obtenida a partir de un bacteria perteneciente al género Pseudomonas (marca comercial "CEN", disponible comercialmente en Asahi Chemical Industry Co. Ltd.) \end{minipage} 0,8 U/ml
\begin{minipage}[t]{120mm} Colesterol oxidasa, obtenida a partir de un bacteria perteneciente al género Streptomyces (marca comercial "COO", disponible comercialmente en Toyobo Co. Ltd.)\end{minipage} 0,5 U/ml
Catalasa 80 U/ml
Cloruro magnésico 10 mmol/l
\begin{minipage}[t]{120mm} Emulgen B66, disponible comercialmente en KAO CORPORATION (derivado de polioxietileno (HLB = 13,2)) \end{minipage} 0,2%
Segundos reactivos
Tampón BES, pH 7,0 50 mmol/l
4-aminoantipirina 4,0 mmol/l
Peroxidasa 2,4 U/ml
Azida sódica 0,1%
\begin{minipage}[t]{120mm} Emulgen A60, disponible comercialmente de KAO CORPORATION (derivado de polioxietileno (HLB = 12,8))\end{minipage} 5,0%
A cada una de las 4 muestras con un volumen de 4 \mul que contenían HDL, LDL, VLDL y CM purificados, a una concentración respectivamente de 100 mg/dl en términos de colesterol, se les añadieron 300 \mul de los primeros reactivos descritos más arriba, los cuales se habían calentado previamente a 37\degC, y cada una de las mezclas resultantes se dejó reaccionar a 37\degC durante 5 minutos. A continuación, se añadieron 100 \mul de los segundos reactivos a cada mezcla, y cada una de las mezclas resultantes se dejó reaccionar durante 5 minutos, seguidos por la medición de la absorbancia de cada mezcla de reacción a 600 nm. En base a las absorbancias medidas, se calcularon las cantidades de colesterol, y se calculó la proporción de la cantidad así calculada respecto la cantidad de colesterol en la muestra, la cual se define como proporción de captura. Los resultados se muestran en la Tabla 1 siguiente.
TABLA 1
6
Tal como se muestra en la Tabla 2, mediante el procedimiento descrito más arriba, se capturó la mayoría del colesterol en las LDL, mientras que el colesterol en las otras lipoproteínas no se capturó sustancialmente, de forma que puede cuantificarse selectivamente el colesterol en las LDL.
Ejemplo 2
Primeros reactivos
Tampón PIPES, pH 7,0 50 mmol/l
HDAOS 0,7 mmol/l
\begin{minipage}[t]{120mm} Colesterol esterasa, procedente de un bacteria perteneciente al género Pseudomonas (marca comercial "CEN", disponible comercialmente en Asahi Chemical Industry Co. Ltd.) \end{minipage} 0,8 U/ml
\begin{minipage}[t]{120mm} Colesterol oxidasa, procedente de un bacteria perteneciente al género Streptomyces (marca comercial "COO", disponible comercialmente en Toyobo Co. Ltd.) \end{minipage} 0,5 U/ml
Catalasa 80 U/ml
Cloruro magnésico 10 mmol/l
Emulgen B66, disponible comercialmente en KAO CORPORATION 0,2%
Segundos reactivos
Tampón PIPES, pH 7,0 50 mmol/l
4-aminoantipirina 4,0 mmol/l
Peroxidasa 2,4 U/ml
Azida sódica 0,1%
Triton X100 3,0%
Se repitieron los mismos procedimientos que en el Ejemplo 1, y se midió la reactividad de cada lipoproteína. Los resultados se muestran en la Tabla 2 siguiente.
TABLA 2
7
Ejemplo 3
Se repitieron los procedimientos en Ejemplos 1 y 2 usando sueros de personas normales como muestras de ensayo para medir las concentraciones de colesterol LDL. Como controles, se midieron las concentraciones de colesterol LDL en los sueros empleando la ecuación de Friedewald (CLIN. CHEM., 41:1414, 1995). Los resultados se muestran en las Figuras 1 y 2, mostrando la correlación entre los mismos.
Tal como se muestra en las Figuras 1 y 2, los resultados de las mediciones mediante ambos procedimientos coinciden, de forma que se demostró que el colesterol en las LDL puede cuantificarse con exactitud mediante el procedimiento de la presente invención.
Ejemplo 4
Primeros reactivos
Tampón de Good, pH 7,0 50 mmol/l
HDAOS 0,7 mmol/l
Colesterol esterasa 0,8 U/ml
Colesterol oxidasa 0,5 U/ml
Catalasa 80 U/ml
Tensioactivo catiónico (cloruro de lauril trimetilamonio) 0,1%
Segundos reactivos
4-aminoantipirina 4,0 mmol/l
Peroxidasa 2,4 U/ml
Azida sódica 0,1%
Tensioactivo no iónico (éter laurílico de polioxietileno) 0,1%
(El tensioactivo no iónico se usó en la segunda reacción.)
Se mezclaron veinte microlitros de una muestra con 180 \mul de los primeros reactivos, previamente calentado a 37\degC, y la mezcla resultante se dejó reaccionar a 37\degC durante 5 minutos. A continuación, se añadieron 60 \mul de los segundos reactivos, y la mezcla resultante se dejó reaccionar durante 5 minutos, seguidos por la medición de la absorbancia a 600 nm.
La Figura 3 muestra la relación entre la concentración del colesterol LDL y la absorbancia. Tal y como puede verse en la Figura 3, el colesterol LDL puede medirse específicamente y de forma dependiente de la concentración incluso en presencia de HDL, VLDL y CM.
Ejemplo 5
Usando sueros como muestras de ensayo, se repitieron los mismos procedimientos que en el Ejemplo 4 para determinar la concentración de colesterol LDL. Como controles, se midieron las concentraciones de colesterol LDL en los sueros empleando la ecuación de Friedewald (CLIN. CHEM., 41:1414, 1995). Los resultados se muestran en la Tabla 3. Tal y como se muestra en la Tabla 3, los resultados obtenidos mediante el procedimiento de la presente invención coinciden con los resultados calculados de acuerdo con la ecuación de Friedewald.
TABLA 3
8

Claims (13)

1. Procedimiento para cuantificar el colesterol en las lipoproteínas de baja densidad en una muestra de ensayo, la cual puede contener lipoproteínas de baja densidad, lipoproteínas de elevada densidad, lipoproteínas de muy baja densidad y/o quilomicrones, procedimiento que comprende un primer paso para eliminar el colesterol en las lipoproteínas de elevada densidad, en las lipoproteínas de muy baja densidad y en los quilomicrones en una muestra de ensayo, y un segundo paso de cuantificación del colesterol restante en dicha muestra de ensayo, en donde dicho primer paso se lleva a cabo mediante las acciones de la colesterol esterasa y la colesterol oxidasa en presencia de un tensioactivo, el cual actúa sobre las lipoproteínas distintas de las lipoproteínas de baja densidad, y mediante la supresión del peróxido de hidrógeno generado.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el cual dicho segundo paso comprende añadir un tensioactivo que actúa sobre al menos las lipoproteínas de baja densidad, y cuantificar el peróxido de hidrógeno generado mediante las acciones de dicha colesterol esterasa y colesterol oxidasa.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el cual dicho tensioactivo, el cual actúa sobre al menos las lipoproteínas de baja densidad, es un tensioactivo que actúa sobre todas las lipoproteínas.
4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual dicho tensioactivo, el cual actúa sobre las lipoproteínas distintas de las lipoproteínas de baja densidad, y el cual se usa en dicho primer paso, es un derivado del óxido de polialquileno que tiene un valor de HLB que no es inferior a 13 y no es superior a 15.
5. Procedimiento según la reivindicación 3, en el cual dicho tensioactivo, el cual actúa sobre todas las lipoproteínas usadas en dicho segundo paso, es un derivado del óxido de polialquileno que tiene un valor de HLB que no es inferior a 11 y es inferior a 13.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el cual dicho tensioactivo, el cual actúa sobre las lipoproteínas distintas de las lipoproteínas de baja densidad, y el cual se usa en dicho primer paso, es un tensioactivo catiónico.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el cual dicho tensioactivo catiónico tiene una sal de amonio cuaternaria.
8. Procedimiento según la reivindicación 2, en el cual dicho tensioactivo, el cual actúa al menos sobre las lipoproteínas de baja densidad, y el cual se usa en el segundo paso, es un tensioactivo aniónico.
9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el cual dicho primer paso se lleva a cabo a una concentración de dicho tensioactivo de 0,1 a 10 g/l.
10. Procedimiento según la reivindicación 5 u 8, en el cual dicho derivado de polioxilaquileno, el cual tiene un valor de HLB que no es inferior a 11 y es inferior a 13, o dicho tensioactivo aniónico, usado en dicho segundo paso, tienen una concentración de 1 a 100 g/l.
11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el cual dichos primer y segundo paso se llevan a cabo en un tampón con un pH de 5 a 8.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el cual dicho tampón contiene una amina.
13. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el cual dichos primer y segundo paso se llevan a cabo a una temperatura de 25 a 40\degC.
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