KR20090045603A - Diagnostic method for galactosemia using high performance anion-exchange chromatography and pulsed amperometric detection - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고성능 음이온 교환 크로마토그래피와 펄스식 전기 화학 검출기를 이용하여 갈락토오스 및 일인산갈락토오스의 정량을 통해 갈락토오스혈증을 진단 하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 갈락토오스혈증 진단 방법은 기존의 방법에 비해 분석 시간이 짧고, 갈락토오스와 글루코오스 및 일인산글루코오스와 일인산갈락토오스의 완전한 분리 분석을 통하여 오진의 위험을 줄이며, 갈락토오스혈증에 있어서 가장 흔한 타입인 제 1형 및 제 2형의 갈락토오스혈증의 확실한 진단이 가능하다. 또한 정량이 가능하기 때문에 질환의 중증도를 파악하고, 처치 정도의 조절과 함께 그 예후의 판단이 가능하다.The present invention relates to a method for diagnosing galactosemia by quantifying galactose and monophosphate galactose using high performance anion exchange chromatography and pulsed electrochemical detectors. The galactosemia diagnosis method of the present invention has a shorter analysis time than the conventional method, reduces the risk of misdiagnosis through the complete separation analysis of galactose and glucose, monophosphate and monophosphate galactose, and is the most common type of galactosemia. Reliable diagnosis of galactosemia of type 1 and type 2 is possible. In addition, since quantification is possible, it is possible to determine the severity of the disease, to control the degree of treatment, and to determine the prognosis thereof.

갈락토오스혈증, 고성능 음이온 교환 크로마토그래피, 펄스식 전기 화학 검출기, 갈락토오스, 일인산갈락토오스 Galactosemia, high performance anion exchange chromatography, pulse electrochemical detector, galactose, galactose monophosphate

Description

고성능 음이온 교환 크로마토그래피와 펄스식 전기화학 검출기를 이용한 갈락토오스혈증의 진단 방법{Diagnostic method for Galactosemia using high performance anion-exchange chromatography and pulsed amperometric detection} Diagnostic method for Galactosemia using high performance anion-exchange chromatography and pulsed amperometric detection

본 발명은 고성능 음이온 교환 크로마토그래피와 펄스식 전기화학 검출기를 이용하여 갈락토오스혈증을 진단하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for diagnosing galactosemia using high performance anion exchange chromatography and pulsed electrochemical detectors.

갈락토오스혈증은 아주 드문 유전질환으로서 인체 내의 중요한 효소 대사의 결핍으로 체내에 갈락토오스(유당) 와 그 대사산물이 축적되어 생 후 즉시 발육부전, 구토, 황달, 설사증상 등이 나타나고 치료하지 않으면 백내장, 정신지체 등을 보이다가 결국은 간경변으로 사망하게 되는 질환이다. 갈락토오스 혈증은 각 단계의 갈락토오스 대사과정에 관여하는 효소에 따라, 제 1형 갈락토오스혈증(galactose-1-phosphate uridyltransferase; GALT 결핍증), 제 2형 갈락토오스혈증(galactokinase 결핍증) 및 제 3형 갈락토오스혈증(uridine diphosphate galactose-4-epimerase 결핍증)으로 구분된다. 제 1형 갈락토오스혈증은 갈락토오스를 글루코오스로 분해하는 효소인 GALT의 결핍으로 인해 체내에 갈락토오스와 그의 대사산물인 일인산갈락토오스(Gal-1-P)가 축적되며, 제 2형 갈락토오스혈증은 갈락토키나제(galactokinase)의 결합으로 체내에 갈락토오스가 축적된다. 이로 인하여 신장, 간, 뇌의 선조직 세포에 이상이 생기게 되고, 일반 우유(분유와 모유)나 갈락토오스가 함유된 모든 음식들이 체내에서 독성으로 작용한다.Galactoseemia is a rare genetic disease that is caused by a lack of important enzyme metabolism in the human body, resulting in the accumulation of galactose and its metabolites in the body. It is a disease that eventually causes liver cirrhosis after showing delay. Galactoseemia refers to galactose-1-phosphate uridyltransferase (GALT deficiency), type 2 galactokinase deficiency and type 3 galactoseemia (uridine), depending on the enzymes involved in the galactose metabolism at each stage. diphosphate galactose-4-epimerase deficiency). Type 1 galactoseemia accumulates galactose and its metabolite, gal-1-phosphate (Gal-1-P) in the body due to a deficiency of GALT, an enzyme that breaks down galactose into glucose, and type 2 galactosease (galactokinase) binds to the accumulation of galactose in the body. This causes abnormalities in the glandular cells of the kidneys, liver and brain, and all foods containing normal milk (milk powder and breast milk) or galactose are toxic in the body.

이러한 갈라토오스혈증 진단을 위하여, 효소의 결핍을 측정하는 뷰틀러(Beutler) 법, 생물학적 억제 요법에 의한 체내 갈락토오스와 대사물을 반정량하는 파이젠(Paigen) 법(biological inhibition assay) 및 효소비색법(enzymatic colorimetric methods)이 혈액 내의 갈락토오스의 정성, 정량에 사용되고 있다. 그러나 이들 분석법들은 특수한 시약이 요구되고 실험 조건에 있어서 항온·항습의 규제가 필요한 문제가 있다. 또한, 결과에 있어서 반정량이기 때문에, 정확한 질병 정도를 알기위해 다른 방법의 진단이 필요하다. 또한, 효소비색법은 가장 널리 쓰이고 있으나, UV 흡광에서 비슷한 색을 나타내는 물질이 존재하는 경우, 방해물질과의 구별이 어렵다는 단점을 가지고 있다. For the diagnosis of galactosemia, the Beutler method for measuring enzyme deficiency, the Paigen method for semi-quantifying galactose and metabolites in the body by biological inhibition therapy, and the enzyme colorimetric method Enzymatic colorimetric methods have been used to qualitatively quantify galactose in the blood. However, these assays require special reagents and require constant temperature and humidity regulation under experimental conditions. In addition, because the results are semi-quantitative, other methods of diagnosis are needed to determine the exact disease level. In addition, the enzyme colorimetric method is the most widely used, but when there is a material that shows a similar color in UV absorption, it has a disadvantage that it is difficult to distinguish from the interfering material.

혈액내 갈락토오스의 정량에 있어 가장 중요한 문제점은 혈액내 과량으로 존재하는 글루코오스와 일인산글루코오스와의 분리이다. 글루코오스와 일인산글루코오스는 갈락토오스 및 일인산갈락토오스와 네 번째 탄소의 에피머로서 구조적으로 매우 흡사하며, pKa값도 극미한 차이를 가져, 일반적인 분석에서 구별이 어렵다. 앞서 소개한 뷰틀러(Beutler) 법 및 파이젠(Paigen) 법에서도 글루코오스와 일인산글루코오스로 인하여 오진이 발생할 우려가 있다.The most important problem in the quantification of galactose in the blood is the separation of glucose and monophosphate that are present in excess in the blood. Glucose and monophosphate glucose are structurally very similar as epimers of galactose and monophosphate galactose and a fourth carbon, and have a slight difference in pKa values, making them difficult to distinguish in general analysis. In the Butler and Paigen methods described above, there is a risk of misdiagnosis due to glucose and monophosphate glucose.

고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용한 분석에서는, 아미노 칼럼과 RI(refractive index)검출기를 이용한 갈락토오스 및 글루코오스의 분석법이 상용 되고 있으나, 이 때 감도는 mmol/L 단위로 감도가 낮아 혈액 내 미량의 성분을 측정하는 것이 불가능하다. In the analysis using high performance liquid chromatography (HPLC), the analysis of galactose and glucose using an amino column and a refractive index (RI) detector is commonly used, but the sensitivity is low in mmol / L and the trace components in the blood are low. It is impossible to measure

또한, 형광유도체화를 통한 역상 컬럼에서의 분석은 RI에 비해 감도는 좋아졌으나, 유도체화의 단계가 복잡하고, 처리시간이 길며, 단계가 복잡하다보니 손실량이 존재하므로 미량분석에 있어 오차가 큰 단점이 있다. 게다가 분석시간도 20분 정도가 소요되어 다른 진단법에 비해 효율이 낮다. In addition, the analysis on the reversed phase column through fluorescence derivatization has improved sensitivity compared to RI, but since the derivatization step is complicated, the processing time is long, and the step is complicated, there is a large amount of error in the trace analysis because the loss is present. There are disadvantages. In addition, the analysis takes about 20 minutes, which is less efficient than other diagnostic methods.

펄스식 전기화학 검출기는 당의 미세한 pKa값의 차이를 이용해, 높은 pH에서 전기적인 성질을 갖게 하여, 구조와 성질이 거의 유사한 당의 분석이 가능하다. 본 발명자들은 갈락토오스혈증의 진단에 있어서, 유도체화 과정을 생략하고 고성능 음이온 교환 크로마토그래피와 펄스식 전기화학 검출기를 사용하여 분석 시간이 짧고, 글루코오스 및 인산화당의 완전한 분리를 통한 우수한 감도를 지닌 갈락토오스의 분석법을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.  Pulsed electrochemical detectors have an electrical property at a high pH by using the difference in the fine pKa value of sugars, thereby enabling analysis of sugars having almost the same structure and properties. In the diagnosis of galactosemia, the present inventors skip the derivatization process and use high-performance anion exchange chromatography and pulsed electrochemical detectors to shorten the analysis time, and analyze the galactose having excellent sensitivity through complete separation of glucose and phosphorylated sugars. The present invention has been completed by the development.

본 발명의 목적은 혈액내 갈락토오스 및 일인산갈락토오스를 동시 정량하여 갈락토오스혈증을 진단하는 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for diagnosing galactosemia by simultaneously quantifying galactose and monophosphate galactose in blood.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 자연에서 혹은 혈액 내에서의 탄수화물 정량에 매우 효과적인 고성능 음이온 교환 크로마토그래피와 펄스식 전기화학 검출기의 조합을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a combination of high performance anion exchange chromatography and pulsed electrochemical detector which is very effective for quantifying carbohydrates in nature or in blood.

상기 고성능 음이온 교환 크로마토그래피 분석방법은, 이동상으로는 수산화나트륨 용액, 및 수산화나트륨 용액과 탄산나트륨 용액의 혼합 용액을 기울기 용리법(gradient elution method)으로 사용하여 갈락토오스와 글루코오스의 피크를 완전히 분리시킴과 동시에 일인산갈락토오스와 일인산글루코오스의 피크도 완전히 분리시켜, 갈락토오스 및 일인산갈락토오스의 동시 정량법을 제공한다. The high performance anion exchange chromatography analysis method uses sodium hydroxide solution as a mobile phase and a mixed solution of sodium hydroxide solution and sodium carbonate solution as a gradient elution method to completely separate the peaks of galactose and glucose while simultaneously working. The peaks of galactose and monophosphate glucose are also completely separated to provide simultaneous quantification of galactose and galactose monophosphate.

또한, 본 발명은 혈액내 갈락토오스를 직접 분석하는 대신, 여지(Guthrie Card)에 묻힌 혈액을 이용한 새로운 갈락토오스혈증의 진단 방법을 제공한다. The present invention also provides a new method for diagnosing galactosemia using blood buried in a Guthrie Card instead of directly analyzing galactose in the blood.

본 발명에 따른, 고성능 음이온 교환 크로마토그래피와 펄스식 전기화학 검출기를 이용한 갈락토오스의 분석방법은 분석 시간이 짧고, 갈락토오스와 글루코오스 및 일인산글루코오스와 일인산갈락토오스의 완전한 분리 분석을 통하여 오진의 위험을 줄이며, 갈락토오스혈증에 있어서 가장 흔한 타입인 제 1형 및 제 2형의 갈락토오스혈증의 확실한 진단이 가능하다.  The analysis method of galactose using high performance anion exchange chromatography and pulsed electrochemical detector according to the present invention shortens the analysis time and reduces the risk of misdiagnosis through complete separation analysis of galactose and glucose, monophosphate and galactose monophosphate. It is possible to reliably diagnose galactosemia of type 1 and type 2, the most common type of galactosemia.

또한 여지에 묻힌 혈액을 이용한 갈락토오스혈증 진단 방법은 샘플들의 수집, 취급, 이동, 저장에 매우 편리한 장점을 지닌다. In addition, galactosemia diagnosis method using the blood buried in the room has the advantage that it is very convenient for the collection, handling, transport and storage of samples.

본 발명의 갈락토오스혈증 진단 방법은 혈액내 갈락토오스 및 일인산갈락토오스를 고성능 음이온 교환 크로마토그래피와 펄스식 전기화학 검출기를 이용하여 동시 정량하는 방법으로서, 여지에 묻힌 후 건조시킨 여지에서 혈액을 추출하여 제단백하는 제 1단계, 단백질이 제거된 검체를 수산화나트륨 용액, 및 수산화나트륨 과 탄산나트륨의 혼합 용액을 이동상으로 하여 기울기 용리법으로 분석 컬럼을 통과시키는 제 2단계 및 펄스식 전기 화학 검출기를 사용하여 혈액내 갈락토오스 및 일인산갈락토오스를 검출하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 갈락토오스혈증 진단 방법의 보다 상세한 설명은 다음과 같다. The galactosemia diagnosis method of the present invention is a method of simultaneously quantifying galactose and monophosphate galactose in blood using high performance anion exchange chromatography and a pulsed electrochemical detector. In the first step, the protein-free sample was used as the sodium hydroxide solution, and the mixed solution of sodium hydroxide and sodium carbonate as the mobile phase. And a third step of detecting galactose and monophosphate galactose. More detailed description of the galactosemia diagnosis method of the present invention is as follows.

1. 제 1단계: 샘플 처리 단계1. Step 1: Sample Processing Step

검체인 혈액을 여지에 묻힌 후, 건조시킨 여지를 지름이 약 3.2 mm의 조각을 샘플로 취한다(2.00 ± 0.0005 mg, n=20). 각각의 시료에 95 μL의 1%(w/v) TCA(trichloroacetic acid)를 추출 용매로 첨가하여 밀봉한다. 추출은 진탕기(shaker)에서 30분간 행한다. 제단백을 위해 10 μL의 10% (w/v) TCA를 첨가한 후, 다시 밀봉하여 12,000 rpm에서 10분간 원심분리 후, 상징액을 취하여 MFS 13 실린지 필터로 여과한다. The sample blood is buried in the filter paper, and the dried filter paper is sampled with a piece of about 3.2 mm in diameter (2.00 ± 0.0005 mg, n = 20). Each sample is sealed by adding 95 μL of 1% (w / v) trichloroacetic acid (TCA) as the extraction solvent. Extraction is carried out for 30 minutes in a shaker. After addition of 10 μL of 10% (w / v) TCA for alveolar protein, resealed and centrifuged at 12,000 rpm for 10 minutes, the supernatant is taken and filtered with a MFS 13 syringe filter.

2. 제 2단계: 분석 단계2. Step 2: Analyze Phase

단당류 분석을 위한 10 mM 수산화나트륨 용액 A와 인당 분석을 위한 10 mM 수산화나트륨과 25 mM 탄산나트륨을 혼합한 B액을 A : B (v/v)의 혼합비율로 제조한 용액을 이동상으로 사용하여, 하기 표 1에 도시된 기울기 용리 조건으로 1 mL/min의 유속으로 분석하였다. A solution prepared by mixing 10 mM sodium hydroxide solution A for monosaccharide analysis and 10 mM sodium hydroxide and 25 mM sodium carbonate for phosphorous analysis at a mixing ratio of A: B (v / v) was used as a mobile phase. It was analyzed at a flow rate of 1 mL / min in the gradient elution conditions shown in Table 1.

컬럼은 음이온 교환 컬럼 4×250 mm Carbopac PA1과 4×50 mm Carbopac PA1 Guard를 사용하였다. 분석 용매는 감압여과, 소니케이션 과정을 거쳤으며, 분석시간 동안 헬륨 가스를 주입하여, 공기 중의 이산화탄소가 유입되어 머무름 시간의 재현성에 영향을 주는 것을 방지하였다. The column used an anion exchange column 4 × 250 mm Carbopac PA1 and 4 × 50 mm Carbopac PA1 Guard. The analytical solvent was subjected to reduced pressure filtration and sonication, and helium gas was injected during the analysis time, thereby preventing carbon dioxide in the air from affecting the reproducibility of the retention time.

[표 1]TABLE 1

시간(분)Minutes A: 10mM NaOHA: 10 mM NaOH B: 10mM NaOH+25mM NaB: 10 mM NaOH + 25 mM Na 22 COCO 33 00 100100 00 33 100100 00 77 2020 8080 1313 2020 8080 1515 100100 00 3535 100100 00

3. 제 3단계: 검출 단계3. The third step: detection step

펄스식 전기 화학 검출기는 활동전극으로 Au-Flow cell, 스테인리스 스틸 보조 전극, 그리고 Ag/AgCl 표준 전극을 장착한 Dionex의 4000i모델을 사용하였다. 작동전위는 E1= +0.05 V; t1= 0.4 s, E2= +0.75 V; t2= 0.3 s, E3= -0.20 V; t3= 0.6 s로, 검출기의 감도는 1 μA full-scale이며 분석 결과는 (주) 도남인스트루먼트에서 제공받은 Dschrom 프로그램에 의해 처리하였다.The pulsed electrochemical detector uses Dionex's 4000i model with Au-Flow cells, stainless steel auxiliary electrodes and Ag / AgCl standard electrodes as active electrodes. Operating potential E1 = + 0.05 V; t1 = 0.4 s, E2 = + 0.75 V; t2 = 0.3 s, E3 = -0.20 V; With t3 = 0.6 s, the sensitivity of the detector was 1 μA full-scale and the analytical results were processed by the Dschrom program provided by Donam Instruments.

본 발명의 실시예에 사용된 시약은 다음과 같다. 갈락토오스, 글루코오스, 일인산갈락토오스, 일인산글루코오스, 50% 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨, TCA(trichloroacetic acid)는 Sigma사 (St. Louis, MO)에서 구입하였다. 다른 시약과 시액들은 분석등급이상의 인증된 것을 사용하였다. 표준 시료의 준비를 위한, 샘플 용액과 기기 이동상은 모두 실험실의 증류장치와 18 MΩ 정제 장치 Automatic aquarius AW-1001 (Top Trading Co., Seoul, Korea)를 사용하였다. 용액 여과는 밀리포어(Millipore) 멤브레인 필터(type HA, pore size 0.45 μm)를 사용하여 행하였다. 모든 샘플들은 MFS 13 1회용 실린지 필터를 사용하여 기기 주입 전에 여과하였다. The reagents used in the examples of the present invention are as follows. Galactose, glucose, monophosphate galactose, monophosphate glucose, 50% sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate, and trichloroacetic acid (TCA) were purchased from Sigma (St. Louis, MO). Other reagents and reagents used were certified above the analytical grade. For the preparation of standard samples, both the sample solution and the instrument mobile phase used a laboratory distillation unit and an 18 MΩ purification unit Automatic aquarius AW-1001 (Top Trading Co., Seoul, Korea). Solution filtration was performed using a Millipore membrane filter (type HA, pore size 0.45 μm). All samples were filtered prior to instrument injection using a MFS 13 disposable syringe filter.

본 발명의 실시예를 위한 정도 관리용 표준 혈액시료의 조제법는 다음과 같 다. 분석법의 확립을 위해 사용된 표준 시료의 경우, 갈락토오스는 4.67, 10.59, 20.48, 53.46 mg/dL의 농도를 포함하는 Bio-Rad(UK)사에서 구입한 것을 사용하였으며, 일인산갈락토오스의 경우는 정상인의 혈액에 3, 5, 10, 20, 50 mg/dL의 농도가 되도록 일인산갈락토오스 표준품을 첨가한 것을 구스리 페이퍼에 흡수시킨 후, 음지에서 실온 건조시킨 것을 표준 혈액시료로 하였다. Preparation of standard blood samples for quality control for an embodiment of the present invention is as follows. For the standard samples used for the establishment of the assay, galactose was purchased from Bio-Rad (UK) containing concentrations of 4.67, 10.59, 20.48 and 53.46 mg / dL. After adding the monobasic galactose standard to the blood of 3, 5, 10, 20, 50 mg / dL, the gusri paper was absorbed, and dried at room temperature in the shade to obtain a standard blood sample.

본 발명의 실시예를 위한 실제 혈액시료는 갈락토오스혈증 환자의 대조군으로서 정상의 한국인 신생아 샘플 190개를 일선의 병원에서 제공받았다. 효소비색법을 통하여 갈락토오스혈증으로 진단받은 13개의 양성 샘플은 서울의과학연구소 유전성대사질환 분석 팀과 사우디아라비아의 king faisal specialist hospital & research center에서 제공받았다. 모든 혈액 샘플은 구스리 페이퍼에 묻혀있으며, 분석 전까지 -20˚C 에 저장되었다.The actual blood sample for the embodiment of the present invention was provided with 190 normal Korean neonatal samples in a hospital as a control group of galactosemia patients. Thirteen positive samples diagnosed with galactosemia by enzyme colorimetry were provided by the Genetic Metabolic Disease Analysis Team at the Seoul Institute of Science and the King faisal specialist hospital & research center in Saudi Arabia. All blood samples were buried in gooseberry paper and stored at -20 ° C until analysis.

실시예Example

실시예 1Example 1

갈락토오스의 농도를 정량하기 위한 검량곡선을 제시하고, 이를 통해 농도를 정량하였다. 이를 위한 방법은 상기 세 단계의 시료 처리, 분석 및 검출 단계를 통해 완성되었다. A calibration curve for quantifying galactose concentration was presented and the concentration was quantified through this. The method for this was completed through the three steps of sample processing, analysis and detection.

분석 시료는 10 mg/mL의 stock solution을 증류수로 희석하여 각각 1.25, 2.5, 5, 10, 25 mg/L의 농도로 조제하여 이용하였다. 각 농도별 3회 분석을 실시하여 검정곡선(Calibration Curve)을 얻었다(표 2). 표 2에서 보는 바와 같이 본 발명의 분석법은 좋은 직선성을 나타냄을 확인할 수 있다. The analytical sample was prepared by diluting 10 mg / mL stock solution with distilled water at a concentration of 1.25, 2.5, 5, 10 and 25 mg / L, respectively. The analysis was performed three times for each concentration to obtain a calibration curve (Table 2). As shown in Table 2, it can be seen that the analysis method of the present invention shows good linearity.

[표 2]TABLE 2

Figure 112007078989990-PAT00001
Figure 112007078989990-PAT00001

이 중 5 mg/L의 샘플을 정하여, 6회에 걸쳐 연속 측정하여 그 재현성을 확인하였다(표 3). 표 3에서 보는 바와 같이 5 mg/L의 평균값으로 갈락토오스와 일인산갈락토오스에서 모두 0.08의 SD(표준편차)를, 1.52와 1.62 %의 RSD를 나타낸다. Of these, 5 mg / L of sample was determined, and the measurement was repeated six times to confirm the reproducibility (Table 3). As shown in Table 3, the mean value of 5 mg / L shows SD (standard deviation) of 0.08 in both galactose and monophosphate galactose, and RSD of 1.52 and 1.62%.

[표 3]TABLE 3

Figure 112007078989990-PAT00002
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또한 1.25, 2.5, 5, 10 mg/L의 농도에 대하여 3일에 걸쳐 일간(inter-day) 변동을 측정하였다(표 4). 갈락토오스와 일인산갈락토오스 모두 99.2~100.4 %의 재현성을 보였다. RSD(relative standard deviation)도 갈락토오스의 경우, 1.17 % 이내이며, 일인산갈락토오스의 경우, 1.47 % 이내로 나타나 우수한 재현성을 확인할 수 있다. In addition, inter-day fluctuations were measured over three days for concentrations of 1.25, 2.5, 5 and 10 mg / L (Table 4). Both galactose and monophosphate galactose showed 99.2 ~ 100.4% reproducibility. The relative standard deviation (RSD) is also within 1.17% for galactose and within 1.47% for galactose, indicating excellent reproducibility.

[표 4]TABLE 4

Figure 112007078989990-PAT00003
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실시예 2Example 2

갈락토오스, 글루코오스, 갈락토오스일인산, 글루코오스일인산이 혼합된 용액을 사용하여, 실시예 1과 동일한 분석 방법으로 분석하였다(도 1). 도 1에서 보는 바와 같이 갈락토오스혈증에 있어서 오진을 유발하는 주요 물질인 글루코오스와 일인산글루코오스가 완전히 분리됨으로써 정확한 갈락토오스 및 일인산갈락토오스의 정량뿐만 아니라 제 1형 및 제 2형의 갈락토오스혈증의 동시 진단이 가능해졌음을 확인 할 수 있다. Galactose, glucose, galactosyl phosphate, and glucose monophosphate were mixed and analyzed using the same analytical method as in Example 1 (FIG. 1). As shown in FIG. 1, the complete separation of glucose and monophosphate, which are the major substances causing misdiagnosis in galactosemia, allows accurate diagnosis of galactosemia of type 1 and type 2 as well as accurate quantification of galactose and monophosphate galactose. You can see that it is possible.

실시예 3Example 3

상기 분석 조건을 실제 혈액 샘플에 응용하여, 회수율 측정을 하였다. 정상인의 혈액에 기지 농도의 표준물질 갈락토오스와 일인산갈락토오스를 첨가하여 상기 1 ~ 3단계의 혈액 전처리를 거친 후, 분석하였다. 실험에 사용된 표준물질의 농도는 갈락토오스의 경우, 2 mg/L, 갈락토오스일인산의 경우 10 mg/L로 정하여 첨가하였다. 결과는 표 5에 나타내었다. 갈락토오스는 평균 1.95 mg/L로 97.35 % 회수율을 나타냈으며, RSD는 2.42 %이다. 일인산갈락토오스는 평균 9.66 mg/L로 96.56 %의 회수율에, 2.39 % RSD값을 갖는다.The analysis conditions were applied to the actual blood sample to measure the recovery. After the blood pretreatment of the above 1-3 steps by adding the standard concentration galactose and monophosphate galactose to the blood of a normal person, it was analyzed. The concentration of the standard used in the experiment was set to 2 mg / L for galactose, 10 mg / L for galactosyl phosphate. The results are shown in Table 5. Galactose averaged 1.95 mg / L with 97.35% recovery and RSD was 2.42%. Monophosphate galactose averaged 9.66 mg / L with 96.56% recovery and 2.39% RSD.

[표 5]TABLE 5

Figure 112007078989990-PAT00004
Figure 112007078989990-PAT00004

실시예 4Example 4

일선 병원과 신생아 스크리닝 검사기관으로부터 제공받은 정상 샘플과 갈락토오스와 일인산갈락토오스 양성 샘플에 대하여, 본 발명의 분석법의 실효성을 평가하였다. 도 2의 (A)에서 도시한 정상 혈액 샘플의 경우 갈락토오스 및 일인산갈락토오스의 피크가 거의 검출되지 않았다. 하지만 (B)의 갈락토오스와 일인산갈락토오스 양성 샘플에서는 정상과 비교하여 갈락토오스 및 일인산갈락토오스의 수치가 눈에 띄게 높은 결과를 나타내었으며, 정확한 수치를 통해 그 정도를 가늠할 수 있음을 알 수 있다. The effectiveness of the assays of the present invention was evaluated for normal samples and galactose and monophosphate galactose positive samples provided from frontline hospitals and neonatal screening laboratories. In the normal blood sample shown in FIG. 2A, peaks of galactose and monophosphate galactose were hardly detected. However, in the galactose and monophosphate galactose positive samples of (B), the levels of galactose and monophosphate galactose were remarkably high compared to the normal, and it can be seen that the accuracy can be estimated by the accurate values.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 갈락토오스혈증 진단 방법은 뛰어난 재현 성과 분리능 및 높은 회수율을 갖는다. 또한 기존 갈락토오스 분석법에서 사용되었던 유도체화 단계를 생략하여 빠르고 간단한 전처리가 가능하며, 여지를 이용한 방법이기 때문에 시료의 보관, 이동이 편리하다. 기존 갈락토오스혈증 진단 방법에서 반정량법을 통한 음성과 양성의 판단만 가능했던 것과 달리, 본 발명의 갈락토오스혈증 진단 방법은 정확한 수치를 통해 그것의 정도를 파악할 수 있다. 선천성 대사질환에서는 정확한 판단과 빠른 조치가 무엇보다 중요하다. 본 발명의 갈락토오스혈증 진단 방법은 정확한 수치를 통해 처치 정도의 조절과 함께 그 예후를 판단할 수 있는 좋은 방법이라 할 수 있다. As described above, the galactosemia diagnosis method of the present invention has excellent reproducibility, resolution, and high recovery rate. In addition, a quick and simple pretreatment is possible by omitting the derivatization step used in the existing galactose analysis method, and it is convenient to store and move the sample because it is a method using a margin. Unlike the conventional method for diagnosing galactosemia, only negative and positive determinations through the semi-quantitative method, the galactosemia diagnosis method of the present invention can determine its degree through accurate values. In congenital metabolic diseases, accurate judgment and quick action are the most important. The method of diagnosing galactosemia according to the present invention can be said to be a good way to determine the prognosis with the control of the degree of treatment through accurate values.

도 1은 갈락토오스, 글루코오스, 일인산갈락토오스, 일인산글루코오스를 포함하는 시료를 10 mM 수산화나트륨 용액 및 10 mM 수산화나트륨과 25 mM 탄산나트륨의 혼합 용액을 이동상으로 하여 기울기 용리법으로 고성능 음이온 교환 크로마토그래피와 펄스식 전기 화학 검출기를 이용하여 검출한 크로마토그램이다. (1: 갈락토오스, 2: 글루코오스, 3: 일인산갈락토오스, 4: 일인산글루코오스)1 is a high performance anion exchange chromatography by gradient elution using a sample containing galactose, glucose, galactose monophosphate and monophosphate glucose as a mobile phase with a 10 mM sodium hydroxide solution and a mixed solution of 10 mM sodium hydroxide and 25 mM sodium carbonate. It is the chromatogram detected using the pulse type electrochemical detector. (1: galactose, 2: glucose, 3: monophosphate galactose, 4: monophosphate)

도 2는 정상 혈액 샘플(A)과 갈락토오스와 일인산갈락토오스 양성 샘플(B)을 10 mM 수산화나트륨 용액 및 10 mM 수산화나트륨과 25 mM 탄산나트륨의 혼합 용액을 이동상으로 하여 기울기 용리법으로 고성능 음이온 교환 크로마토그래피와 펄스식 전기 화학 검출기를 이용하여 검출한 크로마토그램이다. (1: 갈락토오스, 2: 일인산갈락토오스)2 is a high performance anion exchange chromatograph using gradient elution with a normal blood sample (A) and galactose and galactose monophosphate positive sample (B) as a mobile phase with a 10 mM sodium hydroxide solution and a mixed solution of 10 mM sodium hydroxide and 25 mM sodium carbonate. Chromatogram detected using chromatography and pulsed electrochemical detector. (1: galactose, 2: galactose monophosphate)

Claims (8)

혈액내 갈락토오스를 고성능 음이온교환 크로마토그래피와 펄스식 전기화학 검출기를 이용하여 진단하는 방법으로서,A method of diagnosing galactose in blood using high performance anion exchange chromatography and pulsed electrochemical detectors, (a) 혈액샘플로부터 단백질을 제거하는 단계;(a) removing the protein from the blood sample; (b) 단백질이 제거된 검체를 수산화나트륨 용액, 및 수산화나트륨과 탄산나트륨의 혼합 용액을 이동상으로 하여 기울기 용리법으로 분석 컬럼을 통과시키는 단계; 및(b) passing the analytical column by gradient elution using a protein-free sample as a sodium hydroxide solution and a mixed solution of sodium hydroxide and sodium carbonate as a mobile phase; And (c) 펄스식 전기 화학 검출기를 사용하여 혈액내 갈락토오스 및 일인산갈락토오스를 검출하는 단계를 포함하는 갈락토오스혈증의 진단 방법.(c) detecting galactosemia comprising detecting galactose and monophosphate galactose in the blood using a pulsed electrochemical detector. 제 1항에 있어서, 이동상에 헬륨 가스를 주입하여 이동상의 카보네이트 이온의 오염을 막는 것을 특징으로 하는 갈락토오스혈증의 진단 방법.  The method for diagnosing galactosemia according to claim 1, wherein helium gas is injected into the mobile phase to prevent contamination of the carbonate ions in the mobile phase. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 이동상은 수산화나트륨 용액: 수산화나트륨과 탄산나트륨 혼합용액의 부피비가 100 : 0에서 20 : 80으로 그리고 다시 100 : 0로 순차적인 기울기 용리를 가지는 것을 특징으로 하는 갈락토오스혈증의 진단 방법. The galactose according to claim 1 or 2, wherein the mobile phase has a sequential gradient elution of a volume ratio of sodium hydroxide solution: mixed sodium hydroxide and sodium carbonate solution from 100: 0 to 20:80 and again to 100: 0. How to diagnose bloodemia. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 이동상의 흐름속도가 1 mL/min인 것을 특징 으로 하는 갈락토오스혈증의 진단 방법. The method of claim 1 or 2, wherein the flow rate of the mobile phase is 1 mL / min. 제 3항에 있어서, 상기 이동상의 흐름속도가 1 mL/min인 것을 특징으로 하는 갈락토오스혈증의 진단 방법. 4. The method of claim 3, wherein the flow rate of the mobile phase is 1 mL / min. 고성능 음이온교환 크로마토그래피를 이용하여 갈락토오스 및 일인산갈락토오스를 함유하는 시료로부터 수산화나트륨 용액, 및 수산화나트륨과 탄산나트륨의 혼합 용액을 이동상으로 하여 기울기 용리법으로 갈락토오스 및 일인산갈락토오스를 분리하는 방법.A method for separating galactose and monophosphate galactose by gradient elution from a sample containing galactose and galactose monophosphate using high performance anion exchange chromatography using a sodium hydroxide solution and a mixed solution of sodium hydroxide and sodium carbonate as a mobile phase. 제 6항에 있어서, 이동상에 헬륨 가스를 주입하여 이동상의 카보네이트 이온의 오염을 막는 것을 특징으로 하는 시료로부터 갈락토오스 및 일인산갈락토오스를 분리하는 방법. 7. The method of claim 6 wherein gallium and monophosphate galactose are separated from the sample, characterized by injecting helium gas to prevent contamination of the carbonate ions in the mobile phase. 제 6항에 있어서, 상기 이동상은 수산화나트륨 용액: 수산화나트륨과 탄산나트륨 혼합용액의 부피비가 100 : 0에서 20 : 80으로 그리고 다시 100 : 0로 순차적인 기울기 용리를 가지는 것을 특징으로 하는 시료로부터 갈락토오스 및 일인산갈락토오스를 분리하는 방법.7. The galactose of claim 6, wherein the mobile phase has a sequential gradient elution from 100: 0 to 20: 80 and again to 100: 0 in a sodium hydroxide solution: sodium hydroxide and sodium carbonate mixed solution. Method for separating monophosphate galactose.
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