最新血尿酸检测方法概述
发表时间:2014-01-22 浏览次数:886次
尿酸的检测对临床判断病情发展有重要意义。据研究进展,近年新出现的尿酸检测主要有:尿酸传感器检测法、磷钨酸还原法、电化学方法、化学发光法及分光光度法等。现对这些方法作概述。
在和谐社会的进展过程中,健康逐渐成为人们的新追求,而预防和控制疾病更是人们的与疾病斗争的大发展方向。人体内嘌呤代谢的最终产物是生物分子尿酸( 2,4,6 三羟基嘌呤,简称UA) [1],健康成年人正常尿酸的水平为血清中0.15~ 0.4 mmoL/ L[2],尿中250~750 mg/L(149~446 mmol/ ( L.24 h)[3]。
其分子式是C5H14N4O3,分子量MW 为16811,不溶于水,也难溶于酸。在生物体内以盐的形式存在,因而溶解度较高。在尿酸酶的作用下,可以被氧化成尿素囊[4],即尿酸+H2O+ O2在尿酸酶作用下,形成尿囊素+CO2+H2O2。通过检测该反应过程中尿酸在292 nm处吸光度的降低( 尿酸酶在293 nm处不产生光吸收) 。尿酸异常时常提醒为痛风、肾病、高尿酸血等疾病。如今尿酸的检测和分析在疾病的临床诊断和治疗方面的应用日益广泛。临床上建立了许多尿酸的检测方法,如酶法、尿酸生物传感器检测法等[5-9],本文将介绍一些最新的血尿酸检测方法。
1尿酸传感器检测法
1.1利用全血来测试尿酸含量的安培型生物传感器:将urate oxidase 固定在羧甲基纤维素钠处理过的碳电极表面上,用 K3Fe(CN)6作为媒介体[10],研制成一种尿酸生物传感器。传感器在恒电位0.3 V和urate oxidase的催化作用下,使被检测物尿酸氧化,K3Fe(CN)6还原,在电极表面产生氧化-还原峰,利用安培法可对尿酸进行间接测定。该传感器经最终临床测试, 尿酸的测定范围为 25~200 mg/L,10 s内即可达到稳态电流,测试结果的线性范围良好,相关系数为0.998 7。
1.2碳纳米管和纳米氧化锌修饰的尿酸传感器:采用碳纳米管和纳米氧化锌对尿酸的电催化氧化作用,研制了一种新型的基于Urate Oxidase的生物传感器。测定了pH值、 电位等条件对传感器测定尿酸的影响,结果表明在pH值6.98,电位为0.61 V条件下,传感器检测尿酸的线性范围达到了3.38×10-6~1.59×10-3mol/L,而检出下限为1.48×10-6mol/L,该传感器制作简单且稳定性较好,为测定尿酸的一种新手段。尿酸传感器[11]采用流动注射分析系统,由样品混合器、溶氧控制器、恒流泵、热交换器、覆盖酶膜的氧化极、积分仪、循环恒温水浴锅和流动池组成,将些许试液注入样品混合器后,与流速为1.5 ml/min的0.02 mol/L磷酸缓冲液(PH8.5)充分混合,一起经热交换器恒温处理,再进入反应室在immobilized enzyme催化下进行氧化反应,使反应液中溶解氧浓度下降,同时氧电极就产生差异电流响应峰,由积分仪记录下来,当溶液中的尿酸经载流液洗脱离开酶反应以后,电极迅速回到起始状态,信号则回到基线,此时可以进行第二次注射分析。
酶固定化技术是制作酶电极的关键,目前已开发了吸附法、载体偶联法、交联法和包埋法等多种固定的方法。最新的研究是以氧化铝固定尿酸氧化酶的方法,用溴化锂和氯化钙溶解家蚕丝素后分别研制出二种固定化氧化物酶和尿酸氧化酶丝素膜,用固定化尿酸氧化酶丝素膜和氧电极,研制了一种流动注射分析尿酸传感器,目前这种酶膜尿酸传感器法最有望得到广泛应用,发展前景良好。
2磷钨酸还原法
磷钨酸还原法是目前临床比较多见的方法,利用无蛋白滤液中的尿酸在碱性环境中可以被磷钨酸氧化成尿囊素和二氧化碳,而磷钨酸被还原成钨蓝的原理,再根据钨蓝颜色深浅,用710 nm波长滤光板或红色滤片,与同样处理的标准比较,进行比色,以空白调零点,即可求出其浓度值 。
用此法时,标本禁忌溶血,且不能用草酸钾作抗凝剂,配制标准液时可加碳酸锂(lithium carbonate )加热助溶。现有一种改良的方法,用SDS做增溶剂[12]取代原法中无蛋白滤液的制作,使血清中尿酸在碱性的环境下直接与磷钨酸反应。并对其方法的实验条件做了多方面的研究。基质效应对改良法存在影响作用。改良法0~1 200 μmol/L的范围内线性良好,色泽较稳定,批内变异1.21%,日间变异为3.25%,回收率达96.2%~99.64%,与原法比较的话γ0.93,Y等于1.163X-35.69,t0.625,P>0.05,灵敏度提高了16.1%。较原法更简便,实用性强,适用于一般的实验室。
3电化学方法
采用恒电位沉积方法制备了乙二胺四乙酸(EDTA)[13]修饰玻碳电极,并考察尿酸在修饰电极上的电化学行为。在改良的实验条件下,uA在修饰电极上的氧化峰电流明显增强,且uA在8.0×10-7~8.0×10-5mol/L浓度范围内与其氧化峰电流成良好的线性关系。该电极制备简单又响应快,使用方便,对于尿样中 U A的检测,效果良好。具体操作是取一定体积的U A标准液于电解池中, 加0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液( PH为5.29) 稀至10 ml体积, 在-0.6 V~+1.0 V的电压范围内进行循环伏安扫描,测定并记录峰电流,根据峰电流大小来测定尿酸含量。
4分光光度法
采用紫外分光光度法[14]研究尿酸和四氰乙烯之间的荷移反应。尿酸和四氰乙烯可以形成淡绿色的荷移配合物,其配合比为1∶2。在测定波长395 nm处,该配合物的表观摩尔吸光系数ε = 624×104L/(mol·cm),方法线性范围为 5.7×10-7~5.7×10-6mol/L。应用本法测定了人体代谢物中尿酸的含量,回收率为 96.4% ~110.5%,相对标准偏差(RSD)为1.98%(n=7)。具体方法是在10 ml具塞比色管中,加入一定量1.14×10-8mol/ L 的尿酸溶液,再加入3.0 ml的1.01×10-3mol/L四氰乙烯溶液,用水定容至刻度,摇匀,室温下放置10分钟后,用1 cm的比色皿,以试剂空白为参比,在波长395 nm处测定吸光度A。
5化学发光法
化学发光法以其灵敏度高、仪器简单、线性范围宽而著称[15-16]。刘二保和卫洪清[17]利用尿酸对碱性lumino-l H2O2-CO2+化学发光体系的较强抑制作用,建立的一种测定尿酸新方法。该方法的线性范围为1.0×10-10~7.0×10-6 mol/L,检测限(3R)为1.1×10-11mol/L,RSD1.9%(n=4,cs=5.0×10-8mol /L)
5参考文献
[1]陈文凯,陆春海,许娇.尿酸分子互变异构体平面构象的理论研究[J].结构化学,2002,2(21):186.
[2]Motonaka J,Miyata K,Fauliner LR.Micro Enzyme- Sensor with Osimium Complex and a Porous Carbon for Measuring Uric Acid[J].Anal Lett,1994,27:1.
[3]Pachla LA,Reynolds DL,Wright DS,et al.Analytical Methods for Measuring Uric Acid in Biological Samples and Food Products[J].Assocof Anal Chem,1987,70(1):1.
[4]朱献军,刘建国,黎高翔.尿酸氧化酶基因的克隆、表达及其产物的应用[J].生物工程学报,2001,1(17):68.
[5]刘宝红,邓家棋,胡仁其.以C-氧话铝固定尿酸酶的尿酸传感器[J].分析化学,1997,25(1):19.
[6]穆绍林,阚锦亲.晴聚吡咯尿酸酶电极的生物电化学活性[J].化学学报,1993,51:632.
[7]Willner I,Katz E,Riklin A,et al.Mediated Electron Transfer in Glutathione Reductase Organized in Self -Assembled Monolayers on gold Electrodes[J].J Am Chem Soc,1992,114(27):10965.
[8]Rilin A,Willner I.Glucose and Acetylcholine Sensing Multilayer Enzyme Electrodes of Controlled Enzyme Layer Thickness[J].Analytical Chemistry,1995,67(22):4118.
[9]Bardea A,Katz E,Bückmenn AF,et al.NAD+- Dependent Enzyme Electrode:Electrical Contact of Cofactor - Dependent Enzyme and Electrodes[J].J Am Chem Soc,1997,119(39):9114.
[10]陈真诚,王红艳,何继善,等.全血尿酸生物传感器的研制及临床应用[J].分析化学,2007,35(4):615.
[11]卢旭晓,杜霞,薛玲,等.碳纳米管和纳米氧化锌修饰的尿酸传感器的研制[J].云南大学学报,2007,29(S1):216.
[12]吴国进,崔殿义.一种改良的磷钨酸还原法用于直接测定血尿酸的实验研究[J].陕西医学检验,1995.
[13]张英,张智彦,马华,等.电化学方法快速测定尿酸的应用研究[J].四川理工学院学报(自然科学版),2009,22(4):85.
[14]柴宜民,韩素琴,吴雅琴,等.荷移反应 -紫外分光光度法测定尿酸[J].分析科学学报,2006,22(2):167.
[15]杨凤珍,张超,王建宁,等.光谱学与光谱分析[J],2004,24(2):145.
[16]饶志明,张旺华,李求忠,等.光谱学与光谱分析[J],2004,24(3):278.
[17]刘二保,卫洪清.化学发光法测定尿酸[J].光谱学与光谱分析,2005:8.