生化分析仪常用分析方法共有三大类分别为终点法、固定时间法和动力学法28344.docx
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1、生化分析仪仪常用分析析方法共有有三大类,分分别为终点点法、固定定时间法和和动力学法法。 终点法:指指经过一段段时间的反反应,反应应达到平衡衡,由于反反应的平衡衡常数很大大,可认为为全部底物物(被测物)转变成产产物,反应应液的吸光光度不再变变化,只与与被测物的的浓度有关关。这类方方法通常称称为“终点”法,更确确切地说应应称“平衡”法。单试剂单波波长终点法法:t1时刻加加入试剂(体体积为V),t2刻加入入样本(体积为SS),然后后搅拌并反反应,之后后开始测量量反应液的的吸光度,在t3时刻刻反应达到到终点,tt3t2为测定定时间。反反应度RAt3At2-1V/(VVS),或RAt3ARBLLK。其其
2、中:Atti为i时刻的吸吸光度,AARBLKK为试剂空空白吸光度度。单试剂双波波长终点法法:基本上上同“单试剂单单波长终点点法”,只是对对于每一个个测定周期期,其实际际吸光度等等于A1A2。双试剂单波波长终点法法:t1时刻加加入第一试试剂(体积为V11),t2时刻加加入样样本(体积为S)之后立即即搅拌,tt3时刻加加入第二试试剂(体积为V22)并并立即搅拌拌,t4时刻反反应达到终终点。t33-t2为为孵育时间间,t4-t3为测测定时间。在项目参数数中,如果果反应起始始时间设为为0,则反应应度R=AA时刻吸光光度-双试剂空空白吸光度度。如果反应应起始时间间小于0,则反应应度R=AAt4 -双试剂
3、空空白吸光度度-t3到t2间设定定点的吸光光度(V1S)/(V11SV2)。双试剂双波波长终点法法:基本上上同“双试剂单单波长终点点法”,只是对对于每一个个测定周期期,其实际际吸光度等等于A1A2。固定时间法法:又称为为一级动力力学法、二二点动力学学法等,指指在一定的的反应时间间内,反应应速度与底底物浓度的的一次方成成正比,即即v=kS。由由于底物在在不断的消消耗,因此此整个反应应速度在不不断的减小小,表现为为吸光度的的变化越来来越小。这这类反应达达到平衡的的时间很长长,理论上上可以在任任意时间段段进行监测测,但由于于血清成份份复杂,反反应刚启动动时反应较较复杂,杂杂反应较多多,必需经经过一段
4、延延迟时间才才能进入稳稳定反应期期。t1时刻加加入试剂(体积为V),之后测测量试剂空空白的吸光光度,t22时刻加入入样本(体积为S),t3时刻反反应稳定,t4时刻停止对反应进行监测;t2t3为延迟时间,t3t4为测定时间。单波长反应度(单双试剂相同):R=At4At3双波长反应度:R=(t4时刻主波长吸光度t4时刻次波长吸光度)-(t3时刻主波长吸光度t3时刻次波长吸光度)动力学法:又称零级级动力学法法,指反应应速度与底底物浓度的的零次方成成正比,也也就是与底底物浓度无无关。因此此,在整个个反应过程程中,反应应物可以匀匀速地生成成某个产物物,导致被被测定溶液液在某一波波长下吸光光度均匀地地减小
5、或增增加,减小小或增加的的速度(A/miin)与被被测物的活活性或浓度度成正比。动动力学法也也被称为连连续监测法法;主要用用于酶活性性的测定。实实际上,由由于底物浓浓度不可能能足够大,随随着反应的的进行,底底物消耗到到一定程度度后,反应应速度不再再为零级,因因此,零级级动力学法法是针对于于特定时间间段而言的的;同样,由由于血清成成份复杂,反反应刚启动动时反应较较复杂,杂杂反应较多多,必需经经过一段延延迟时间才才能进入稳稳定反应期期,各试剂剂商对这两两段时间有有严格规定定。t1时刻加加入试剂(体积为V),t2时刻加加入样本(体积为S),t3时刻反反应稳定,tn时刻停止对反应进行监测;t3-t2为
6、延迟时间,tn-t3为测定时间。单波长反应度(单双试剂相同)R(nATAT)/nT2(T)2,其中:nt3到tn间的数据个数,T时间, A=某一时间的吸光度。双波长反应度基本同单波长,只是某一时间的吸光度等于主波长吸光度减去次波长吸光度。第二章生化自动化化分析方法法概要一、分析方方法分类(一)终点点法被测物质在在反应过程程中完全被被转变为产产物,即达达到反应终终点,根据据终点吸光光度的大小小求出被测测物浓度,称称为终点法法(endd esssay)。实实际上被测测物并没有有完全被转转变,而只只是与产物物达到一个个动态的化化学平衡,因因此该法称称为平衡法法更为恰当当。从时间间-吸光度度曲线来看看
7、,到达反反应终点或或平衡点时时,吸光度度将不再变变化。分析析仪通常在在反应终点点附近连续续选择两个个吸光度值值,求出其其平均值计计算结果,并并可根据两两点的吸光光度差来判判断反应是是否到达反反应终点。终终点法参数数设置简单单,反应时时间一般较较长,精密密度较好。终点时间的的确定:根据时间间-吸光度度曲线来确确定,如TTrindder反应应测定尿酸酸,反应曲曲线上35minn时其吸光光度已趋向向稳定,因因而可将55min作作为反应终终点。根据被测测物反应终终点,结合合干扰物的的反应情况况来确定,如如在血清白白蛋白的溴溴甲酚绿法法测定中,白白蛋白与溴溴甲酚绿在在10s内内很快完成成反应,之之后球蛋
8、白和和球蛋白与与溴甲酚绿绿发生 慢反应,使反应应曲线上吸吸光度在110s后仍仍继续缓慢慢上升,持持续约达110minn,因此终终点时间应应采用10030ss,而不应应选择100min。1一点终终点法 :在反应到到达终点,即即在时间-吸光度曲曲线上吸光光度不再改改变时选择择一个终点点吸光度值值,这种方方法称为一一点终点法法(onee poiint eend eessayy),其反反应曲线见见图7-33。其检测测结果的计计算公式是是:待测物物浓度CUU=(待测测吸光度AAU试剂剂空白吸光光度AB)K。 K为校准系数,详见第五节二操作方法。 2两点终终点法 :在被测物物反应或指指示反应尚尚未开始时时
9、,选择第第一个吸光光度,在反反应到达终终点或平衡衡时选择第第二个吸光光度,此两两点吸光度度之差用于于计算结果果,称为两两点终点法法(twoo poiint eend eessayy),其反反应曲线见见图7-44。计算公公式为CUU=(待测测吸光度AA2待测测吸光度AA1)K。该法法能有效地地消除溶血血(hemmolyssis)、黄黄疸(iccteruus)和脂脂浊(liipo-tturbiid)等样样品本身光光吸收(见见图7-55)造成的的干扰。在在单试剂分分析加入试试剂的初期期、或双试试剂分析中中第二试剂剂加入之初初,若指示示反应吸光光度尚未明明显变化,则则可在此时时选择第一一个吸光度度,在
10、指示示反应终点点时选择第第二个吸光光度,从而而设置成两两点终点法法。但指示示反应初期期吸光度无无明显变化化的化学反反应较少,如如单试剂方方式测定总总蛋白、白白蛋白、钙钙、磷、镁镁等的终点点法分析项项目,及双双试剂方式式测定葡萄萄糖、总胆胆固醇、甘甘油三酯等等的终点法法分析项目目,因反应应初期吸光光度已有明明显变化,因因而均难以以用上述方方式设置两两点终点法法。但在双双试剂分析析中,如果果将第一吸吸光度选择择在第二试试剂加入前前,此时指指示反应一一般尚未开开始,则能能容易设置置两点终点点法。在此此要注意必必须将两次次读吸光度度时不同比比色液体积积进行校正正。目前全全自动分析析仪均具有有此自动校校
11、正功能,不不必手工进进行校正。(二)固定定时间法指在时间-吸光度曲曲线上选择择两个测光光点,此两两点既非反反应初始吸吸光度亦非非终点吸光光度,这两两点的吸光光度差值用用于结果计计算,称为为固定时间间法(fiixed-timee esssay),反反应曲线见见图7-66。其计算算公式与两两点终点法法相同,为为CU=(A2-AA1)K。有时时也称此法法为两点法法。该分析方法法有助于解解决某些反反应的非特特异性问题题。例如:苦味酸法法测定肌酐酐,反应的的最初300s内,血血清中快反反应干扰物物(如微生生物、丙酮酮酸、乙酰酰乙酸等)能能与碱性苦苦味酸反应应;在第二二个30ss时碱性苦苦味酸主要要与肌酐
12、反反应,且此此段时间吸光度曲曲线的线性性较好(故故也可用连连续监测法法测定肌酐酐);在8801220s及其其以后,碱碱性苦味可可与蛋白质质以及其它它慢反应干干扰物反应应。这样选选用反应的的第二个330s为测测定时间,既既避免了快快反应物质质的干扰,也也避免了慢慢反应物质质的影响,使使肌酐浓度度与吸光度度变化呈良良好的线性性关系,有有利于提高高分析的特特异性和准准确度。(三)连续续监测法连续监测法法(conntinuuous moniitoriing eessayy)又称速速率法(rrate essaay),是是在测定酶酶活性或用用酶法测定定代谢产物物时,连续续选取时间间-吸光度度曲线中线线性期
13、的吸吸光度值,并并以此线性性期的单位位吸光度变变化值(A/miin)计算算结果,见见图7-77A和B。所所谓线性期期就是各点点吸光度差差值相等,如如图7-77C所示,图图中1及5值偏小小,而234,故AA1点至AA4点属线线性段。此此线性期对对底物来说说属零级反反应,期间间的A/miin即为酶酶促反应的的初速度,其其大小与被被测酶活性性成正比。连连续监测法法的优点即即是可以确确定线性期期并计算A/miin,根据据此值再准准确地计算算酶活性,因因而使自动动生化分析析仪在酶活活性测定方方面显著地地优于手工工法。连续续监测法也也可用于测测定呈线性性反应的代代谢物浓度度,一般是是某些基于于酶法测定定的
14、代谢物物。酶活性性(U/LL)A/miin理论(或或校准)KK值,代谢谢物浓度CCU=A/miin校准K值值。关于理理论K值和和校准K值值叙述如下下:1理理论K值:多用于于酶活性测测定中,因因酶活性尚尚无公认的的校准品可可用,因而而根据酶活活性的国际际单位定义义得出酶活活性的计算算公式为:酶活性 (U/LL)=A/miin ,将此此式中 以以K来表示示,此K值值可通过对对已知值即即指示物质质的毫摩尔尔消光系数数()、反应应液总容量量(TV)、样样品容量(SSV)和比比色杯光径径(d)计计算后得出出,即为理理论K值,可可作为分析析参数输入入到分析仪仪中。采用理论KK值的前提提应当是样样品和试剂剂
15、的加量准准确、比色色杯光径准准确、温度度控制精确确以及波长长准确等。但但事实上由由于各型分分析仪在注注射器容积积步进电机机精度、滤滤光片带宽宽等方面的的差异,可可造成样品品和试剂加加量以及吸吸光度检测测的偏差。温温度的影响响有时也非非常大,由由于反应盘盘是半暴露露的,因此此随着较冷冷试剂的加加入,反应应盘中的温温度会逐渐渐降低,尽尽管开始测测定时反应应盘温度已已升到377C,但在在某一项目目测定过程程的开始阶阶段,温度度可能达不不到37C ,甚甚至仅355C左右,且且反应过程程中仍有可可能上下波波动,这对对于酶学反反应来说影影响是很大大的。如采采用37C时的理理论K值,将将会使测定定结果降低低
16、,温度的的波动还会会使得结果果的重复性性降低。当当然,若试试剂在加入入反应杯前前经试剂臂臂内加热装装置预温,则则基本不影影响反应盘盘温度。由于摩尔吸吸光系数受受比色杯光光径、波长长、带宽以以及加样系系统的准确确性等的影影响,书本本上或试剂剂厂家提供供的理论摩摩尔吸光系系数可能与与实际所用用分析仪所所测的不同同,因而有有必要获得得实际的摩摩尔吸光系系数,然后后用来计算算的K值称称为实测KK值。(1)NAADH(NNADPHH)摩尔吸吸光系数的的测定:NNADH(NNADPHH)没有标标准纯制品品,而且配配成溶液后后稳定性又又较差,不不能直接用用NADHH 或NAADPH标标准液来校校正仪器,须须
17、通过有NNAD+(NADPP+)参与与的反应途途径。用已已糖激酶 (HK)或葡萄糖糖脱氢酶(GD)方方法测定葡葡萄糖时,葡葡萄糖的消消耗与NAADH的生生成呈等摩摩尔关系。葡葡萄糖有标标准纯制品品,又有国国家批准文文号的葡葡葡糖标准液液。因此,根根据公式AA=bC,已已知比色杯杯光径b和和葡萄糖标标准液浓度度,测得葡葡萄糖标准准管的吸光光度A后便便可计算出出NADHH(NADDPH)的的摩尔吸光光系数为 A/bC。假假设,葡萄萄糖标准液液浓度为11Ommoo1/L(0.011mol/L),标标准液加入入量为3.5L,酶试试剂加入量量为3355L,比色色杯光径为为0.7ccm,在3340nmm测
18、得吸光光度为0.465,则则实测NAADH摩尔尔吸光系数数= 66424,即在此此台分析仪仪上3400nm波长长处测得NNADH(NNADPHH)的摩尔尔吸光系数数为64224,而理理论上NAADH(NNADPHH)的为62220。(2)色色素原酶酶促产物在在405nnm波长摩摩尔吸光系系数的测定定:有许多多酶底物为为人工合成成的色素素原底物物,其本身身无色,经经酶作用后后释放出有有色的反应应产物,在在405nnm波长具具有吸收峰峰。最常用用色素原底底物及其产产物为: ALP测测定以磷酸酸对硝基苯苯酚 (44-Nittrophhenyll phoosphaate,44-NPPP)为底物物,经酶
19、作作用后释放放出黄色的的对硝基苯苯酚(4-Nitrropheenol,44-NP),GGTT测定以-L-谷谷氨酰对硝硝基苯胺(-L-GGlutaamyl-p-niitroaaniliide)或或-L-谷谷氨酰-33-羟基-对硝基苯苯胺(-L-GGlutaamyl-3-caarboxxyl-pp-nittroann)为底物物,经酶作作用后释放放出黄色的的对硝基苯苯胺(p-Nitrroaniilinee,4-NNA)或对对硝基-55-氨基苯苯甲酸(22-amiino-nnitroobenzzoicaacid, ANBAA)。对硝硝基苯酚的的摩尔吸光光系数为1187000(4055nm),对对硝基苯
20、胺胺的摩尔吸吸光系数为为98700(4055nm),对对硝基-55-氨基苯苯甲酸的摩摩尔吸光系系数为94490(4405nmm)。下面面是对硝基基苯酚的摩摩尔吸光系系数测定方方法。试剂: 4-NPP标准储存存液(1OOmmo11/L)。 4-NP标准应用液(2.5mmo1/L,以0.84mol/L AMP缓冲液稀释而成)。 底物缓冲液(l5mmol/L 4-NPP配于0.84mol/L AMP-HCL缓冲液中,37,pH l0.09土0.02)。测定方法:4-NPP标准液加加入量为55L,底物物缓冲液加加入量为3350L,波长长405nnm,光径径0.7ccm,温度度37,测定得得吸光度为为A
21、1;另另用蒸馏水水代替4-NP标准准液,按上上述方法测测定其吸光光度为A22,4-NNP标准液液吸光度A= AA1- AA2,若测测得A为0.460,则则实测4-NNP摩尔吸吸光系数 1886622校准KK值酶活活性校准品品经校准操操作后由分分析仪自动动计算得出出。在进行行酶学测定定时,如果果分析条件件的变化如如温度、样样品试剂加加量和吸光光度检测偏偏差可同等等程度地影影响校准物物和待测样样品,则使使用校准品品能进行补补偿。一般般来说以使使用校准KK值为好,但但必须有两两个先决条条件:必须使用用配套的试试剂;必须使用用配套的高高质量的校校准品,该该校准品应应具有溯源源性。使用用与该分析析仪配套
22、的的酶活性校校准品也可可得到较好好的酶活性性测定结果果。关于酶酶活性标准准品,欧洲洲标准局(BBCR)和和美国国家家标准技术术研究院(NNIST)均均发表了人人血清基质质的酶活性性标准物,但但目前尚无无公认的标标准(校准准)品问世世。(四)透射射比浊法 抗原与相应应的抗体结结合形成的的免疫复合合物,在反反应液中具具有一定的的浊度,可可由一般分分光光度法法进行透射射比浊(ttranssmisssion turbbidimmetryy)测定,可可用于某些些蛋白质和和药物浓度度等的测定定。该法须须做多点校校准,再经经非线性回回归,求出出抗原或抗抗体的含量量。使用散散射比浊法法(scaatterr t
23、urrbidiimetrry)能更更加准确快快速地检测测抗原抗体体形成浊度度的大小或或其速度,目目前专用的的特定蛋白白分析仪可可做此法检检测。有关关免疫比浊浊法原理详详见第二章章。二、常用生生化检测项项目分析方方法举例1终终点法检测测常用的的有总胆红红素(氧化化法或重氮氮法)、结结合胆红素素(氧化法法或重氮法法)、血清清总蛋白(双双缩脲法)、血血清白蛋白白(溴甲酚酚氯法)、总总胆汁酸(酶酶法)、葡葡萄糖(葡葡萄糖氧化化酶法)、尿尿酸(尿酸酸酶法)、总总胆固醇(胆胆固醇氧化化酶法)、甘甘油三酯(磷磷酸甘油氧氧化酶酶法法)、高密密度脂蛋白白胆固醇(直直接测定法法)、钙(偶偶氮砷法)、磷磷(紫外法法
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