RU2694964C2 - Method of measuring catalytic activity (catalytic concentration) of enzymes using methods of mass spectrometry and spectrophotometry with preliminary identification of target analyte and determination of purity of substances - Google Patents

Method of measuring catalytic activity (catalytic concentration) of enzymes using methods of mass spectrometry and spectrophotometry with preliminary identification of target analyte and determination of purity of substances Download PDF

Info

Publication number
RU2694964C2
RU2694964C2 RU2017144777A RU2017144777A RU2694964C2 RU 2694964 C2 RU2694964 C2 RU 2694964C2 RU 2017144777 A RU2017144777 A RU 2017144777A RU 2017144777 A RU2017144777 A RU 2017144777A RU 2694964 C2 RU2694964 C2 RU 2694964C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
enzymes
catalytic
catalytic activity
measuring
substances
Prior art date
Application number
RU2017144777A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017144777A3 (en
RU2017144777A (en
Inventor
Елена Валериевна Кулябина
Юрий Алексеевич Кудеяров
Александр Анатольевич Кирилюк
Ольга Николаевна Мелкова
Екатерина Андреевна Гуськова
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ (Росстандарт)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ (Росстандарт) filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ (Росстандарт)
Priority to RU2017144777A priority Critical patent/RU2694964C2/en
Publication of RU2017144777A3 publication Critical patent/RU2017144777A3/ru
Publication of RU2017144777A publication Critical patent/RU2017144777A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2694964C2 publication Critical patent/RU2694964C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6803General methods of protein analysis not limited to specific proteins or families of proteins

Abstract

FIELD: measurement.
SUBSTANCE: invention relates to clinical diagnostics and biochemistry in terms of creating methods which enable to measure catalytic activity of substances and can be used to identify and determine parameters of catalytic activity of previously unknown biologically active substances. Method of measuring catalytic concentration of enzymes by spectrophotometric measurement of optical density of a product of an enzymatic reaction involves using a tandem quadrupole mass spectrometer with a time-of-flight detector and high-performance liquid chromatograph with spectrophotometric detector, which provide identification of analyte and possibility of measuring catalytic activity of a priori unknown enzyme.
EFFECT: technical result is wider number of analyzed enzymes, high accuracy of measuring previously unknown enzymes, reliable identification and determination of purity of analytes.
1 cl, 1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates.

Изобретение относится к области клинической диагностики и биохимии, в части создания методов, позволяющих измерять каталитическую активности веществ и может использоваться для идентификации и определения параметров каталитической активности предварительно неизвестных биологически активных веществ.The invention relates to the field of clinical diagnosis and biochemistry, in terms of creating methods to measure the catalytic activity of substances and can be used to identify and determine the parameters of the catalytic activity of previously unknown biologically active substances.

Уровень техникиThe level of technology

Для решения различных диагностических задач необходимо количественно оценивать активность ферментов в единицах каталитической концентрации «катал».To solve various diagnostic problems, it is necessary to quantify the activity of enzymes in units of catalytic concentration “cata”.

Существует значительное число запатентованных способов и устройств определения каталитической активности веществ [1-6]. Известны способы определения активности ферментов, одобренные Международной федерацией клинической химии (IFCC). Согласно положений методики [1] измерение активности α-амилазы заключается в спектрофотометрическом измерении накопления окрашенного продукта реакции. Скорость изменения оптической плотности прямо пропорциональна активности общей α-амилазы. В качестве субстрата используется 4,6-ethylidene-(G7)-p-nitrophenil-(G1)-α,D-maltoheptaoside (4,6-этилден-(G7)-п-нитрофенил-(G1)-α,D-мальтогептазид; Et-G7PNP). В процессе реакции α-амилаза расщепляет Et-G7PNP до G2PNP, G3PNP, G4PNP, Et-G3, Et-G4 и Et-G5. После этого α-глюкозидаза гидролизует G2PNP, G3PNP и G4PNP с образованием глюкозы и окрашенного вещества п-нитрофенола [7]. Наиболее близким по технической сущности является способ измерения каталитической активности, приведенный в [1] (далее - прототип).There are a significant number of patented methods and devices for determining the catalytic activity of substances [1-6]. Known methods for determining the activity of enzymes approved by the International Federation of Clinical Chemistry (IFCC). According to the provisions of the method [1], the measurement of α-amylase activity consists in the spectrophotometric measurement of the accumulation of the colored reaction product. The rate of change in optical density is directly proportional to the activity of total α-amylase. 4,6-ethylidene- (G7) -p-nitrophenil- (G1) -α, D-maltoheptaoside (4,6-ethylidene- (G7) -p-nitrophenyl- (G1) -α, D- maltoheptazide; Et-G7PNP). During the reaction, α-amylase cleaves Et-G7PNP to G2PNP, G3PNP, G4PNP, Et-G3, Et-G4 and Et-G5. After that, α-glucosidase hydrolyzes G2PNP, G3PNP and G4PNP to form glucose and the colored substance p-nitrophenol [7]. The closest in technical essence is a method for measuring catalytic activity, given in [1] (hereinafter - the prototype).

Упомянутые в аналогах изобретения прямые оптические методы имеют ограничения, связанные с возможностью измерения каталитической концентрации образцов, содержащих априорно известные ферменты, в узком диапазоне анализируемых веществ.The direct optical methods mentioned in the analogues of the invention have limitations associated with the possibility of measuring the catalytic concentration of samples containing a priori known enzymes in a narrow range of the analyzed substances.

Данная техническая проблема не могла быть решена при осуществлении или использовании прототипа изобретения в связи с:This technical problem could not be solved by implementing or using the prototype of the invention in connection with:

- отсутствием идентификации неизвестных соединений;- lack of identification of unknown compounds;

- отсутствием определения чистоты целевого аналита - фермента.- the lack of determination of the purity of the target analyte - enzyme.

С помощью изобретения, решается техническая проблема идентификации неизвестных соединений с применением базы данных масс-спектров высокого разрешения, с последующим определением чистоты целевого аналита и измерения его каталитической активности.Using the invention, the technical problem of identifying unknown compounds is solved using a database of high-resolution mass spectra, followed by determining the purity of the target analyte and measuring its catalytic activity.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Изобретение направлено на создание метода метрологического обеспечения измерений каталитической активности/концентрации «неизвестных» аналитов, на устранение ограничения в измерении характеристик только известных ферментов, расширение возможностей измерений характеристик неизвестных веществ, совместное использование обоих методов.The invention aims to create a method for metrological assurance of measurements of catalytic activity / concentration of "unknown" analytes, to eliminate the restriction in measuring the characteristics of only known enzymes, expanding the possibilities of measuring the characteristics of unknown substances, sharing both methods.

При использовании предлагаемого к патентованию способа достигаются:When using the proposed method for patenting are achieved:

- возможность измерений каталитической активности/концентрации априорно неизвестного соединения благодаря его идентификации, определения его чистоты, позволяющие подобрать оптимальные условия протекания реакции, определить продукт реакции, необходимые коферменты, кофакторы;- the ability to measure the catalytic activity / concentration of an a priori unknown compound due to its identification, determination of its purity, which allows choosing the optimal conditions for the reaction, determining the reaction product, necessary coenzymes, cofactors;

- повышение точности измерений неизвестных соединений (достигаемая благодаря предварительной идентификации и определению чистоты аналита).- improving the accuracy of measurements of unknown compounds (achieved through preliminary identification and determination of the analyte purity).

Таким образом, изобретаемый способ позволяет метрологически обеспечить анализ каталитической концентрации неизвестных образцов. Неизвестными образцами могут быть растворы, биологические жидкости, фармсубстанции.Thus, the inventive method allows metrologically to provide an analysis of the catalytic concentration of unknown samples. Unknown samples can be solutions, biological fluids, pharmaceutical substances.

Существенные признаки изобретения:Essential features of the invention:

1. Идентификация биологически активных веществ осуществляется масс-спектрометрическим методом с использованием базы данных масс-спектров.1. Identification of biologically active substances is carried out by a mass spectrometric method using a database of mass spectra.

2. Вычисление чистоты целевого аналита проводится путем вычитания из общей массы вещества массы примесей, измеренной масс-спектрометром.2. The calculation of the purity of the target analyte is carried out by subtracting from the total mass of the substance the mass of impurities measured by the mass spectrometer.

3. Достижение следующих метрологических характеристик метода:3. Achievement of the following metrological characteristics of the method:

- диапазон измерений каталитической активности (каталитической концентрации) биологических веществ, (от 7,8⋅10-7 до 9,4⋅10-6) кат/дм3,- measurement range of the catalytic activity (catalytic concentration) of biological substances, (from 7.8⋅10 -7 to 9.4⋅10 -6 ) cat / dm 3 ,

- расширенная неопределенность измерений каталитической активности (k=2), (от 1,5 до 15) %.- extended uncertainty of measurements of catalytic activity (k = 2), (from 1.5 to 15)%.

Техническим результатом изобретения является расширение числа анализируемых ферментов; достижение точности измерений «неизвестных» ферментов, гарантированной референтными методиками IFCC для априорно известных; обеспечение достоверной идентификации и определения чистоты аналитов.The technical result of the invention is to increase the number of analyzed enzymes; achieving the measurement accuracy of “unknown” enzymes, guaranteed by IFCC reference methods for a priori known ones; ensuring reliable identification and determination of analyte purity.

Указанный технический результат для априорно известных идентифицированных ферментов достигается за счет выполнения всех прописанные в методиках измерений операций. Для известных и «неизвестных» веществ с помощью масс-спектрометра определяют чистоту исходных веществ. Для «неизвестных» веществ проводят (при необходимости) идентификацию «неизвестного» анализируемого фермента, определяют количественное содержание аналита в пробе. Высокоэффективный жидкостный хроматограф применяют для разделения компонентов пробы, идентификации и определения характеристик аналита. Спектрофотометр позволяет определять оптическую плотность субстрата или продукта реакции в кинетическом режиме. Измерение каталитической активности (каталитической концентрации) веществ, субстраты или продукты реакции которых имеют поглощение в УФ-видимой части спектра, проводят спектрофотометрическим способом.This technical result for a priori known identified enzymes is achieved by performing all the procedures prescribed in the measurement procedures. For known and "unknown" substances using a mass spectrometer determine the purity of the starting materials. For "unknown" substances carry out (if necessary) identification of "unknown" analyzed enzyme, determine the quantitative content of the analyte in the sample. High performance liquid chromatograph is used to separate the components of the sample, identify and characterize the analyte. The spectrophotometer allows you to determine the optical density of the substrate or reaction product in the kinetic mode. The measurement of the catalytic activity (catalytic concentration) of substances, the substrates or reaction products of which have absorption in the UV-visible part of the spectrum, is carried out spectrophotometrically.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Изобретение осуществляется следующим образом:The invention is as follows:

1. Идентификация и измерение концентрации «неизвестного» фермента1. Identification and measurement of the concentration of the “unknown” enzyme

1.1. Проводят идентификацию анализируемого фермента. Готовят раствор аналита в соответствующем растворителе. При необходимости анализа твердых проб, переводят пробу в раствор. Вводят пробу через ВЭЖХ в масс-спектрометр, проводят идентификацию и определяют химическую структуру аттестуемого вещества методами:1.1. Carry out the identification of the analyzed enzyme. Prepare an analyte solution in an appropriate solvent. If it is necessary to analyze solid samples, transfer the sample to the solution. A sample is introduced through HPLC into a mass spectrometer, identification is performed and the chemical structure of the substance to be certified is determined by the methods:

- масс-спектрометрии с электронной ионизацией и идентификацией по электронным библиотекам масс-спектров,- mass spectrometry with electron ionization and identification of mass spectra using electronic libraries,

- квадрупольной масс-спектрометрией с времяпролетным детектором QTOF для веществ, анализируемых методами ВЭЖХ/УФ и ВЭЖХ/МС/МС.- quadrupole mass spectrometry with QTOF time-of-flight detector for substances analyzed by HPLC / UV and HPLC / MS / MS.

1.2. Измеряют концентрацию фермента в пробе. При необходимости проводят пробоподготовку, освобождающую образец от большинства примесей.1.2. Measure the concentration of enzyme in the sample. If necessary, conduct sample preparation, freeing the sample from most impurities.

1.3. Устанавливают аттестованное значение массовой доли чистых соединений, применяемых для измерения каталитической активности ферментов.1.3. Establish certified value of the mass fraction of pure compounds used to measure the catalytic activity of enzymes.

1.3.1. Предварительно подтверждают химическую структуру аттестуемого вещества методами:1.3.1. Pre-confirm the chemical structure of the substance being certified by the methods:

- масс-спектрометрии с электронной ионизацией и идентификацией по электронным библиотекам масс-спектров,- mass spectrometry with electron ionization and identification of mass spectra using electronic libraries,

квадрупольной масс-спектрометрией с времяпролетным детектором QTOF для веществ, анализируемых методами ВЭЖХ/УФ и ВЭЖХ/МС/МС.quadrupole mass spectrometry with QTOF time-of-flight detector for substances analyzed by HPLC / UV and HPLC / MS / MS.

1.3.2. Измеряют массовую долю всех примесей по соответствующим методикам. Массовую долю основного компонента вычисляют как 100% минус примеси по формуле (1).1.3.2. Measure the mass fraction of all impurities by appropriate methods. The mass fraction of the main component is calculated as 100% minus impurities by the formula (1).

Figure 00000001
Figure 00000001

где wОК - массовая доля основного компонента в измеряемом образце, %;where w OK - the mass fraction of the main component in the measured sample,%;

wпр - массовая доля примесей, %.w pr - mass fraction of impurities,%.

В число рассматриваемых примесей включают все возможные для нахождения родственные примеси, ингибиторы реакции.Among the considered impurities include all possible to find related impurities, reaction inhibitors.

1.4. Определение специфической системы (набор реагентов) для осуществления конкретной каталитической реакции с данным ферментом:1.4. Determination of a specific system (set of reagents) for the implementation of a specific catalytic reaction with this enzyme:

- определение оптимальных условий протекания реакции - температуры, значения рН, наличия коферментов, стабилизаторов;- determination of the optimal conditions for the reaction - temperature, pH, the presence of coenzymes, stabilizers;

- приготовление соответствующего для выбранного катализатора субстрата;- preparation of an appropriate substrate for the selected catalyst;

- определение чистоты субстрата (п. 1.1).- determination of substrate purity (clause 1.1).

1.5. Определение концентрации субстрата методом ВЭЖХ/УФ или ВЭЖХ/МС/МС.1.5. Determination of substrate concentration by HPLC / UV or HPLC / MS / MS.

1.6. Приготовление растворов реагентов, включающих коферменты и стабилизаторы каталитической реакции.1.6. Preparation of solutions of reagents, including coenzymes and stabilizers of the catalytic reaction.

1.7. Измерение полученного значения рН растворов реагентов и доведение его до значения, необходимого для оптимального протекания реакции (как правило с абсолютной погрешностью не более ±0,001), при точно измеренном значении температуры раствора (37,00°С).1.7. Measurement of the obtained pH value of the reagent solutions and bringing it to the value required for optimal reaction (usually with an absolute error of no more than ± 0.001), with exactly measured solution temperature (37.00 ° C).

1.8. Для контроля правильности приготовления растворов реагентов и контроля точности методики измерений, с помощью спектрофотометра проводят измерение каталитической концентрации стандартного образца фермента и проверяют их соответствие значениям, приведенным в сертификате на стандартный образец. Положительный результат доказывает, что навески реагентов взяты точно, все растворы приготовлены правильно, условия приготовления и проведения реакции соблюдены.1.8. To control the correctness of the preparation of reagent solutions and to control the accuracy of the measurement procedure, a spectrophotometer is used to measure the catalytic concentration of a standard enzyme sample and check their compliance with the values given in the standard sample certificate. A positive result proves that weighed the reagents accurately, all the solutions were prepared correctly, the conditions of preparation and the reaction were observed.

1.9. Измеряют скорость изменения оптической плотности холостой пробы (не содержащей фермент), которая не должна превышать 1% от скорости изменения оптической плотности фермента. Это измерение проводят для того, чтобы учесть каталитическую активность холостой пробы, так как даже в отсутствии фермента каталитическая реакция может протекать (в связи с возможным загрязнением пробы во время приготовления растворов или от недостаточно чистых растворителей, или от влияния матрицы) с очень малой скоростью. При превышении этого значения находят источники загрязнения и устраняют их. С помощью графика зависимости абсорбции от времени скорость изменений оптической плотности вычисляют вычитанием значения тангенсов углов наклона аппроксимирующих прямых результата измерений и холостой пробы (фиг. 1).1.9. Measure the rate of change in optical density blank samples (not containing the enzyme), which should not exceed 1% of the rate of change in optical density of the enzyme. This measurement is carried out in order to take into account the catalytic activity of the blank sample, since even in the absence of an enzyme the catalytic reaction can proceed (due to possible contamination of the sample during preparation of solutions or from insufficiently pure solvents, or from the effect of the matrix) at a very low speed. If this value is exceeded, sources of pollution are found and eliminated. Using the graph of the dependence of absorption on time, the rate of change in optical density is calculated by subtracting the values of the tangents of the tilt angles of the approximating direct measurement result and the blank sample (Fig. 1).

1.10. Отбирают необходимую для анализа аликвоту пробы фермента (объема или навески).1.10. An aliquot of an enzyme sample (volume or sample) needed for analysis is selected.

1.11. Для постановки каталитической реакции соединяют необходимые для конкретного фермента реагирующие растворы и выдерживают время, необходимое для получения продукта реакции для конкретного фермента. На спектрофотометре в течении определенного времени записывают кинетику реакции [9].1.11. For the production of a catalytic reaction, the reacting solutions necessary for a particular enzyme are combined and they withstand the time required to obtain the reaction product for a specific enzyme. The kinetics of the reaction is recorded on a spectrophotometer for a certain time [9].

1.12. Определяют каталитическую концентрацию продукта реакции, путем измерения приращения скорости протекания реакции. Каталитическая концентрация фермента вычисляется по формуле (2):1.12. The catalytic concentration of the reaction product is determined by measuring the increment of the reaction rate. The catalytic concentration of the enzyme is calculated by the formula (2):

Figure 00000002
Figure 00000002

где

Figure 00000003
- изменение абсорбции (c-1) после корректировки скорости изменения оптической плотности холостого реагента;Where
Figure 00000003
- change in absorption (c -1 ) after adjusting the rate of change in the optical density of the blank reagent;

bфермента - каталитическая концентрация фермента (мккат/дм3);b enzyme - catalytic concentration of the enzyme (катkat / dm 3 );

k - коэффициент пропорциональности, зависящий от фермента.k - coefficient of proportionality, depending on the enzyme.

Для контроля правильности приготовления растворов реагентов и контроля точности методики измерений, при наличии стандартного образца анализируемого фермента, с помощью спектрофотометра проводят измерение каталитической концентрации стандартного образца фермента и проверяют его соответствие значению, приведенному в сертификате на стандартный образец. При отсутствии стандартного образца используют аттестованные по процедуре приготовления образцы для сравнения.To control the correctness of the preparation of reagent solutions and control the accuracy of the measurement procedure, if a standard sample of the enzyme analyzed is present, a spectrophotometer is used to measure the catalytic concentration of a standard enzyme sample and verify its compliance with the value given in the certificate for the standard sample. In the absence of a standard sample, certified for the preparation procedure are used samples for comparison.

2. Расчет неопределенности измерений каталитической концентрации фермента2. Calculation of the measurement uncertainty of the catalytic concentration of the enzyme

2.1. Среднее значение измерений каталитической концентрации вычисляется по формуле (3):2.1. The average value of measurements of catalytic concentration is calculated by the formula (3):

Figure 00000004
Figure 00000004

Неопределенность измерений типа А вычисляется по формуле (4):The uncertainty of measurements of type A is calculated by the formula (4):

Figure 00000005
Figure 00000005

2.2. Неопределенность измерений типа В при измерении каталитической концентрации известного фермента в общем случае складывается из следующих составляющих:2.2. The measurement uncertainty of type B, when measuring the catalytic concentration of a known enzyme, generally consists of the following components:

- неточность измерений изменения скорости реакции в присутствии катализатора - измерений, проводимых с помощью спектрофотометра,- inaccuracy of measurements of the reaction rate in the presence of a catalyst - measurements made with a spectrophotometer,

- неточность измерений периода времени реакции,- inaccuracy of measurement of the reaction time period,

- неточность измерений объема реагентов дозатором,- inaccuracy of measurements of the volume of reagents dispenser,

- неточность измерений объема реагентов колбами,- inaccuracy of measurements of the volume of reagents flasks,

- неточность измерений масс реагентов,- inaccuracy of measurements of mass of reagents,

- неточность измерений рН растворов,- inaccuracy of pH measurements of solutions,

- неточность измерений температуры растворов,- inaccuracy of temperature measurements of solutions,

- неточность линейной апроксимации графика зависимости абсорбции от времени.- inaccuracy of the linear approximation of the graph of the dependence of absorption on time.

Неопределенность типа В оценивается по формуле (5):Type B uncertainty is estimated by the formula (5):

Figure 00000006
Figure 00000006

Суммарная неопределенность вычисляется по формуле (6):The total uncertainty is calculated by the formula (6):

Figure 00000007
Figure 00000007

Расширенная неопределенность с коэффициентом охвата k=2 вычисляется по формуле (7):Extended uncertainty with a coverage factor of k = 2 is calculated by the formula (7):

Figure 00000008
Figure 00000008

2.3. Неопределенность измерений типа В при измерении каталитической концентрации «неизвестного» фермента в общем случае складывается из тех же составляющих, что приведены в п. 3.2, с добавлением неопределенности от идентификации фермента.2.3. Uncertainty of type B measurements when measuring the catalytic concentration of an “unknown” enzyme generally consists of the same components as given in § 3.2, with the added uncertainty of identifying the enzyme.

Неопределенность типа В в этом случае оценивается по формуле (8):Type B uncertainty in this case is estimated by the formula (8):

Figure 00000009
Figure 00000009

Суммарная и расширенная неопределенность вычисляются по формулам (6) и (7).The total and extended uncertainties are calculated using formulas (6) and (7).

Применение способа метрологического обеспечения измерений каталитической активности/концентрации неизвестных ферментов с их предварительной идентификацией и определением чистоты веществ позволяет расширить число анализируемых проб веществ - ферментов в биологической матрице, дает возможность измерять каталитическую активность/концентрацию априорно неизвестного соединения благодаря его идентификации, проводить измерения «неизвестных» соединений с высокой точностью, достигаемой благодаря предварительной идентификации и определению чистоты аналита.The application of the method of metrological assurance of measurements of catalytic activity / concentration of unknown enzymes with their preliminary identification and determination of the purity of substances allows to expand the number of analyzed samples of substances - enzymes in the biological matrix, makes it possible to measure the catalytic activity / concentration of a priori unknown compound due to its identification, to measure "unknown" compounds with high accuracy achieved by prior identification and leniyu analyte purity.

Список источников:List of sources:

1. Gerhard Schumann et al. IFCC Primary Reference Procedures for the Measurement of Catalytic Activity Concentrations of Enzymes at 37°C Part 8. Reference procedure for the measurement of catalytic concentration of α-amylase. Clin Chem Lab Med 2006; 44(9): 1146-1155.1. Gerhard Schumann et al. IFCC Primary Reference Procedures for Concentrations of Enzymes at 37 ° C Part 8. Reference procedure for the measurement of the catalytic concentration of α-amylase. Clin Chem Lab Med 2006; 44 (9): 1146-1155.

2. Реагент для определения активности общей α-амилазы: патент №RU 2417374 С1, РФ: МПК G01N 33/52 Яковлева Галина Евгеньевна, Черемисина Ксения Александровна, заявитель и правообладатель: Закрытое акционерное общество "Вектор-Бест".2. Reagent for determining the activity of total α-amylase: patent No. RU 2417374 C1, Russian Federation: IPC G01N 33/52 Galina Yakovleva, Ksenia A. Cheremisina, applicant and rightholder: Closed Joint-Stock Company Vector-Best.

3. Средства и способы определения количества полипептида нейротоксина и его каталитической и протеолитической активностей: патент №2545783, ЕР: МПК G01N 33/569, G01N 33/577 Пфайль Михаэль, Фридрих Йозеф, заявитель и правообладатель: МерцФарма ГмбХундКо. КгаА.3. Means and methods for determining the amount of neurotoxin polypeptide and its catalytic and proteolytic activities: patent number 2545783, EP: IPC G01N 33/569, G01N 33/577 Pfayl Michael, Friedrich Joseph, Applicant and copyright holder: MerzPharma GmbH / HK. KgaA.

4. Способ определения неспецифической устойчивости патогенных микроогранизмов к антибиотикам на основании измерения каталитической активности фосфодиэстераз, расщепляющих циклический дигуанозинмонофосфат: патент №2518249, РФ: МПК C12Q 1/02, C12Q 1/44, G01N 33/569, G01N 33/573, G01N 33/577, Колесников А.В., Козырь А.В., Шемякин И.Г., заявитель и правообладатель: ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН.4. Method for determining non-specific resistance of pathogenic microorganisms to antibiotics on the basis of measuring the catalytic activity of phosphodiesterases that decompose cyclic diguanosine monophosphate: patent No. 2518249, RF: IPC C12Q 1/02, C12Q 1/44, G01N 33/569, G01N 33/573, G01N 33 / 577, Kolesnikov A.V., Kozyr A.V., Shemyakin I.G., Applicant and copyright holder: FGBUN Institute of Bioorganic Chemistry. Academicians M.M. Shemyakin and Yu.A. Ovchinnikov RAS.

5. Mass Spectrometric Determination Of Blood Enzyme Activity: патент US 2009/0305327 A1 МПК C12Q 1/02, C12Q 1/00, Jochen Franzen, Karsten Michelmann, Markus Kostrzewa, заявитель и правообладатель: Bruker Daltonik GmbH.5. Mass Spectrometric Determination Of Blood Enzyme Activity: US Patent 2009/0305327 A1 IPC C12Q 1/02, C12Q 1/00, Jochen Franzen, Karsten Michelmann, Markus Kostrzewa, Applicant and copyright holder: Bruker Daltonik GmbH.

6. Method for Assaying Plasma Enzymes in Whole Blood: патент №US 2011/0104712 A1, МПК G01N 33/573, C12M 1/40, Myriam-LaureCubizolles, Marie-LineCosner, MagaliFaivre, PatrikPouteau, заявитель и правообладатель: Commissariat a l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives.6. Method for Assaying Plasma Enzymes in Whole Blood: patent number US 2011/0104712 A1, IPC G01N 33/573, C12M 1/40, Myriam-LaureCubizolles, Marie-LineCosner, MagaliFaivre, PatrikPouteau, applicant and copyright holder: Commissariat a l ' Energie Atomique et aux Energies Alternatives.

7. Kruse-Jarres J.D., Kaiser C., Hafkenscheid J.C.M. et al. Evaluation of a new a-amylase assay using 4,6-ethylidene-(G7)-1-4-nitrophenil-(G1)-α-D-maltoheptaoside as substrate // J. Clin. Chem. Clin. Biochem. 1988. Vol. 27. P. 103-113.7. Kruse-Jarres J.D., Kaiser C., Hafkenscheid J.C.M. et al. Evaluation of a new amylase assay using 4,6-ethylidene- (G7) -1-4-nitrophenil- (G1) -α-D-maltoheptaoside as substrate // J. Clin. Chem. Clin. Biochem. 1988. Vol. 27. P. 103-113.

8. IRMM Catalogue. Certified Reference Materials 2017. https://crm.jrc.ec.europa.eu/graphics/cms_docs/rm_catalogue.pdf8. IRMM Catalog. Certified Reference Materials 2017. https://crm.jrc.ec.europa.eu/graphics/cms_docs/rm_catalogue.pdf

9. Siekmarm L. et al. IFCC primary reference procedures for the measurement of catalytic activity concentrations of enzymes at 37 degrees C. Part 1. The concept of reference procedures for the measurement of catalytic activity concentrations of enzymes. Clin Chem Lab Med 2002; 40(6):631-4.9. Siekmarm L. et al. IFCC primary reference procedures for the measurement of enzymes at 37 degrees C. Part 1. Clin Chem Lab Med 2002; 40 (6): 631-4.

Claims (1)

Способ измерения каталитической концентрации ферментов путем спектрофотометрического измерения оптической плотности продукта ферментативной реакции, отличающийся применением тандемного квадрупольного масс-спектрометра с времяпролетным детектором и высокоэффективного жидкостного хроматографа со спектрофотометрическим детектором, обеспечивающих идентификацию аналита и возможность измерения каталитической активности априорно неизвестного фермента.A method for measuring the catalytic concentration of enzymes by spectrophotometric measurement of the optical density of an enzymatic reaction product, characterized by the use of a tandem quadrupole mass spectrometer with a time-of-flight detector and a high-performance liquid chromatograph with a spectrophotometric detector, providing identification of the analyte and the ability to measure the catalytic activity of a priori unknown enzyme.
RU2017144777A 2017-12-19 2017-12-19 Method of measuring catalytic activity (catalytic concentration) of enzymes using methods of mass spectrometry and spectrophotometry with preliminary identification of target analyte and determination of purity of substances RU2694964C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017144777A RU2694964C2 (en) 2017-12-19 2017-12-19 Method of measuring catalytic activity (catalytic concentration) of enzymes using methods of mass spectrometry and spectrophotometry with preliminary identification of target analyte and determination of purity of substances

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017144777A RU2694964C2 (en) 2017-12-19 2017-12-19 Method of measuring catalytic activity (catalytic concentration) of enzymes using methods of mass spectrometry and spectrophotometry with preliminary identification of target analyte and determination of purity of substances

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017144777A3 RU2017144777A3 (en) 2019-06-20
RU2017144777A RU2017144777A (en) 2019-06-20
RU2694964C2 true RU2694964C2 (en) 2019-07-19

Family

ID=66947270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017144777A RU2694964C2 (en) 2017-12-19 2017-12-19 Method of measuring catalytic activity (catalytic concentration) of enzymes using methods of mass spectrometry and spectrophotometry with preliminary identification of target analyte and determination of purity of substances

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2694964C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11396499B2 (en) 2018-12-12 2022-07-26 University Of Washington Lysosomal acid lipase assay

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6649351B2 (en) * 1999-04-30 2003-11-18 Aclara Biosciences, Inc. Methods for detecting a plurality of analytes by mass spectrometry
RU2340898C2 (en) * 2003-08-16 2008-12-10 Санофи-Авентис Дойчланд Гмбх Method of identification of inhibitors or agonists of protein kinase irs
RU2518249C1 (en) * 2012-10-16 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) Method of determining nonspecific resistance of pathogenic microorganisms to antibiotics based on measuring catalytic activity of phosphodiesterases cleaving cyclic diguanosine monophosphate
RU2545783C9 (en) * 2009-04-27 2016-02-27 Мерц Фарма Гмбх Унд Ко. Кгаа Agents and methods for measuring polypeptide neurotoxin and its catalytic and proteolytic activities
WO2016189382A1 (en) * 2015-05-22 2016-12-01 Institut Pasteur Peptides, antibodies, and methods for detection of botulinum neuritoxin a subtypes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6649351B2 (en) * 1999-04-30 2003-11-18 Aclara Biosciences, Inc. Methods for detecting a plurality of analytes by mass spectrometry
RU2340898C2 (en) * 2003-08-16 2008-12-10 Санофи-Авентис Дойчланд Гмбх Method of identification of inhibitors or agonists of protein kinase irs
RU2545783C9 (en) * 2009-04-27 2016-02-27 Мерц Фарма Гмбх Унд Ко. Кгаа Agents and methods for measuring polypeptide neurotoxin and its catalytic and proteolytic activities
RU2518249C1 (en) * 2012-10-16 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) Method of determining nonspecific resistance of pathogenic microorganisms to antibiotics based on measuring catalytic activity of phosphodiesterases cleaving cyclic diguanosine monophosphate
WO2016189382A1 (en) * 2015-05-22 2016-12-01 Institut Pasteur Peptides, antibodies, and methods for detection of botulinum neuritoxin a subtypes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Gerhard Schumann et al. IFCC Primary Reference Procedures for the Measurement of Catalytic Activity Concentrations of Enzymes at 37˚C. Part 8. Reference procedure for the measurement of catalytic concentration of α-amylase. Clin Chem Lab Med 2006; 44(9): 1146-1155. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017144777A3 (en) 2019-06-20
RU2017144777A (en) 2019-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zechel et al. Pre-steady state kinetic analysis of an enzymatic reaction monitored by time-resolved electrospray ionization mass spectrometry
Cheng et al. Screening of tyrosinase inhibitors by capillary electrophoresis with immobilized enzyme microreactor and molecular docking
Meyer et al. A reproducible and high-throughput HPLC/MS method to separate sarcosine from α-and β-alanine and to quantify sarcosine in human serum and urine
Messner et al. Mass spectrometry‐based high‐throughput proteomics and its role in biomedical studies and systems biology
Rob et al. Time-resolved mass spectrometry for monitoring millisecond time-scale solution-phase processes
Ma et al. In situ induced metal-enhanced fluorescence: a new strategy for biosensing the total acetylcholinesterase activity in sub-microliter human whole blood
Lowenthal et al. Absolute quantification of RNA or DNA using acid hydrolysis and mass spectrometry
Altınöz et al. Electrochemical behaviour and voltammetric determination of rosuvastatin calcium in pharmaceutical preparations using a square-wave voltammetric method
Kulathunga et al. Desorption electrospray ionization mass spectrometry assay for label‐free characterization of SULT2B1b enzyme kinetics
RU2694964C2 (en) Method of measuring catalytic activity (catalytic concentration) of enzymes using methods of mass spectrometry and spectrophotometry with preliminary identification of target analyte and determination of purity of substances
Dang et al. A cascade amplification platform assisted with DNAzyme for activity analysis, kinetic study and effector screening of Fpg in vitro
Liu et al. Enzyme and inhibition assay of urease by continuous monitoring of the ammonium formation based on capillary electrophoresis
US20060226082A1 (en) Methods for substrate and modulator screening using enzyme-reactor chromatography/tandem mass spectrometry
Nagaraja et al. Development of quantitative enzymatic method and its validation for the assay of glucose in human serum
Peng et al. A novel assay to determine acetylcholinesterase activity: The application potential for screening of drugs against Alzheimer's disease
Mas-Torres et al. Sequential injection spectrophotometric determination of orthophosphate in beverages, wastewaters and urine samples by electrogeneration of molybdenum blue using tubular flow-through electrodes
Wang et al. Rapid screening of aminopeptidase N inhibitors by capillary electrophoresis with electrophoretically mediated microanalysis
Özden et al. Electrochemical oxidation behavior of ezetimibe and its adsorptive stripping determination in pharmaceutical dosage forms and biological fluids
CN105891368A (en) Method for detecting acetyl choline content in peripheral blood mononuclear cells
Attwood et al. Kinetics of an enzyme-catalyzed reaction measured by electrospray ionization mass spectrometry using a simple rapid mixing attachment
Martin-Esteban et al. Correcting sensitivity drift during long-term multi-element signal measurements by solid sampling-ETV-ICP-MS
Wiwattanakul et al. Development and validation of a reliable method for thiopurine methyltransferase (TPMT) enzyme activity in human whole blood by LC–MS/MS: An application for phenotypic and genotypic correlations
Chen et al. A sequential injection fluorometric procedure for rapid determination of total protein in human serum
Hegazy et al. Determination of a novel ACE inhibitor in the presence of alkaline and oxidative degradation products using smart spectrophotometric and chemometric methods
Fernández-Fernández et al. Development of an isotope dilution GC–MS procedure for the routine determination of creatinine in complex serum samples