一种人血浆中同型半胱氨酸的检测方法及试剂盒与流程

文档序号:23065954发布日期:2020-11-25 17:51阅读:464来源:国知局
本发明涉及一种人血浆中同型半胱氨酸的检测方法及试剂盒,属于生物检测领域。技术背景同型半胱氨酸hcy又称高半胱氨酸,是体内蛋氨酸循环和半胱氨酸代谢的中间产物,并能回转成蛋氨酸,或经过转硫途径而回转为半胱氨酸。正常血浆总同型半胱氨酸浓度一般在5-15μmol/l,平均浓度大约为10μmol/l。血浆总同型半胱氨酸浓度越高,患心脑血管疾病(如冠心病),动脉粥样硬化,肾功能障碍和糖尿病的风险越高。心脑血管疾病是心脏血管和脑血管疾病的统称,泛指由于高脂血症、血液粘稠、动脉粥样硬化、高血压等所导致的心脏、大脑及全身组织发生的缺血性或出血性疾病。心脑血管疾病的常见指标有血清脂质、c反应蛋白(crp)和同型半胱氨酸(hcy)。当人体的新陈代谢出现障碍时,同型半胱氨酸由于无法降解而在体内聚集。高浓度的同型半胱氨酸会对血管内壁造成损害,使血管内膜增厚、粗糙,形成斑块,进而使管腔狭窄甚至阻塞,动脉供血不全,导致动脉粥样硬化和冠心病的发生。同型半胱氨酸hcy、半胱氨酸cys和甲硫氨酸(met,也称蛋氨酸)是体内甲硫氨酸循环的3个重要产物。正常情况下,同型半胱氨酸通过两条途径转化:一是再甲基化,约50%的同型半胱氨酸在甲硫氨酸合成酶的催化作用下,以叶酸作为甲基供体,发生甲基化,重新合成甲硫氨酸。二是转硫基途径,另外约50%的同型半胱氨酸在胱硫醚β合成酶的作用下,最终生成半胱氨酸。现有的临床心脑血管疾病血液标志物同型半胱氨酸的检测方法大多采用生化免疫法等,方法的特异性和准确度较低,无法满足较高的要求。针对上述情况,本发明提出了一种基于高效液相色谱-串联质谱(hplc-ms/ms)技术快速检测血浆中同型半胱氨酸的方法,为心脑血管疾病的风险预估和个性化干预提供了便利且精准的线索。技术实现要素:针对上述技术问题,发明人提供了一种人血浆中同型半胱氨酸的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:1)取人血浆样品100μl,分别加入10-100μl10-50μmol/l高胱氨酸-d8溶液、10-30μl碱溶液和20-100μl二硫苏糖醇溶液,混匀,室温下孵育10-20min;2)向步骤1)所述溶液中加入500-1000μl蛋白沉淀剂,混匀,离心;3)取步骤2)离心后上清液进样,采用高效液相色谱-三重四极杆质谱仪检测,获得所述同型半胱氨酸检测结果,所述高效液相方法条件如下:色谱柱agilentporoshell120ec-c18,2.1×50mm,2.7μm;色谱柱柱温25-35℃;进样量为1-5μl;流速为0.1-0.3ml/min;流动相的体积比为0.1%甲酸水:0.1%甲酸甲醇,90~99:10~1。常规做法是使用dtt进行hcy的还原,但据现有文献报道,dtt的还原能力取决于其所处体系的酸碱度,因此申请人选用了naoh、koh和氨水进行还原能力的检测,并通过后期方法学进行系统适应性等相关测定。发明人发现碱性溶液可以提高dtt的还原能力,因此碱性溶液可以选用naoh、koh和氨水。发明人在进行碱性溶液筛选时意外发现,氨水能够显著提高dtt的还原能力,相同dtt量的情况下,加入氨水可以缩短还原孵育的时间,虽然naoh、koh为强碱,但其含有金属离子,无法应用于质谱检测,易残留于仪器中,而采用氨水作为碱性溶液后,不仅提高dtt的还原能力,缩减孵育时间到10-20min,优选15min,并且不伤害质谱仪。本发明所采用的技术为加入稀氨水的dtt还原反应,并且孵育时间为15min,见实验结果。另外其他专利文件记载,有研究人员未加入naoh溶液,直接用dtt溶液进行血浆孵育10min,但通过发明人验证,孵育时间是不足以充分还原hcy,其检测结果由于hcy还原程度不完全,结果可靠性不高。发明人优选使用稀氨水,由于浓氨水具有挥发性和本发明中氨水加入体积小的特点,稀氨水更具有操作性,推荐浓度为所述碱溶液为1-5%氨水,优选2.5%。孵育完毕,再进行蛋白沉淀(在本方法体系里,避免使用三氯乙酸作为蛋白沉淀剂,因为使用三氯乙酸的谱图中有一个很大的色谱峰,另外,长期使用进行检测,三氯乙酸会腐蚀色谱仪部件,而用0.1%甲酸乙腈溶液则没有相关问题),因此,在本发明中,所述蛋白沉淀剂为0.05-0.5%甲酸的乙腈溶液,优选0.1%甲酸的乙腈溶液。所述液相条件为:色谱柱:agilentporoshell120ec-c18,2.1×50mm,2.7μm;色谱柱柱温:30℃;进样量:1μl;流速:0.2ml/min;流动相:0.1%甲酸水:0.1%甲酸甲醇98:2。考虑到正常人血浆或血清中同型半胱氨酸的含量在5~15μmol/l,本方法进样量小,为1μl,loq已经达到1μmol/l,这是可以准确定量下的最低浓度(该1μmol/l是考虑到正常人血浆或血清中同型半胱氨酸含量为5~15μmol/l的条件下所尝试的最低浓度),如果采用信噪比s/n≥5,本发明lod将达到0.02μmol/l,因此本液相方法实际上也具有高灵敏度。在上述检测方法中,所述三重四极杆质谱仪的检测方法采用正离子模式,并采用多反应监测mrm的扫描方式,所述多反应监测mrm的参数如下:所述质谱中的质谱离子源参数如下:电离源:ajs-esi电离源气帘气温度:250℃气帘气流速:9.0l/min喷雾气压力:35psi鞘气温度:325℃鞘气流速:12.0l/min毛细管电压:3500v喷嘴电压:300v。本发明中,在未特殊说明情况下,均为室温进行。0.1%甲酸甲醇和0.1%甲酸水,0.1%甲酸乙腈溶液,百分数指的均为体积百分数。所述溶液,在未特殊说明情况下,均为水溶液。发明的创新点:本发明通过加入碱溶液(1-5%氨水溶液),使得dtt在碱性环境下还原性增强,孵育反应时间缩短为15min(如果常规不加碱溶液时,即只加dtt溶液做还原剂时,即使提高dtt的浓度,还原时间一般也要30min),本发明使得血浆的前处理时间缩短。和加入氢氧化钠或氢氧化钾水溶液的方法相比,本方法的氨水溶液在电离源中不会留下金属离子残留物,对质谱仪器损害更小,而氢氧化钠或氢氧化钾溶液(或其他碱金属溶液)中的钠离子或钾离子会残留在仪器中,对仪器检测有一定的影响和干扰,此外本方法的灵敏度比加入氢氧化钠溶液的方法的灵敏度提高了2-5倍,优选3倍左右。相比目前已报道的其他的液相色谱-三重四极杆质谱法检测同型半胱氨酸的方法,本发明不需要进行固相萃取设备和操作,检测成本更低,前处理时间短,满足临床检测需求。具体实施方式实施例1检测人血浆中同型半胱氨酸的试剂盒,其特征在于:所述试剂盒包括:同型半胱氨酸校准品,同型半胱氨酸质控品,同型半胱氨酸同位素内标溶液,碱溶液,还原剂溶液,蛋白沉淀剂溶液,0.1%的甲酸水溶液,0.1%的甲酸甲醇溶液。所述同型半胱氨酸校准品为同型半胱氨酸的5种浓度依次为5、10、20、50、100μmol/l的磷酸缓冲盐溶液;磷酸缓冲溶液为pbs溶液。所述同型半胱氨酸质控品为同型半胱氨酸的2种浓度依次为15、50μmol/l的牛血清白蛋白磷酸缓冲盐溶液,所述的牛血清白蛋白磷酸缓冲盐溶液的浓度为1%(质量体积分数)。同型半胱氨酸同位素内标溶液为20μmol/l高胱氨酸-d8溶液。所述碱溶液为2.5%的氨水溶液。还原剂溶液为dtt水溶液,浓度为0.3mol/l。蛋白沉淀剂为0.1%甲酸的乙腈溶液。使用bsa+pbs来模拟血浆基质,经过验证是可行的,且成本较低。实施例2检测人血浆中同型半胱氨酸的方法,其步骤如下:向100μl人血浆样品中依次加入50μl20μmol/l高胱氨酸-d8溶液,20μl2.5%氨水溶液和50μl0.3mol/l二硫苏糖醇dtt溶液,混匀后室温下孵育15min,再加入800μl0.1%甲酸乙腈溶液,涡旋震荡1min,并离心5min后,吸取850μl上清液移入2ml棕色样品瓶中,最后用高效液相色谱-三重四极杆质谱仪进行检测。所述的碱溶液为2.5%氨水溶液。所述的还原剂溶液为0.3mol/l二硫苏糖醇dtt溶液。所述离心的条件为在4℃下,以14800rpm的速度离心5min。所述高效液相色谱采用等度洗脱模式,液相色谱条件为:色谱柱:agilentporoshell120ec-c18,2.1×50mm,2.7μm;色谱柱柱温:30℃;进样量:1μl;流速:0.2ml/min;流动相:0.1%甲酸水:0.1%甲酸甲醇(98:2);所述质谱法采用正离子模式,并采用多反应监测mrm的扫描方式,所述多反应监测mrm的参数如表1所示。表1分析物母离子子离子驻留时间碎裂电压碰撞电压hcy-1(定量)1369050ms105v8vhcy-2(定性)1365650ms105v16vhcy-d41409450ms65v8v所述质谱中的质谱离子源参数如下:电离源:ajs-esi电离源气帘气温度:250℃气帘气流速:9.0l/min喷雾气压力:35psi鞘气温度:325℃鞘气流速:12.0l/min毛细管电压:3500v喷嘴电压:300v样品随流动相排出色谱柱出口后,在压力的作用下进入质谱仪离子源,在离子源内液体样品被汽化并且电离为带电离子,带电离子在电压和真空作用下,进入q1、q2和q3,其中,q1和q3为质量分析器,只允许根据同型半胱氨酸的质荷比选择的母离子和子离子通过,q2为碰撞单元,母离子在此处与惰性气体n2分子碰撞,产生特定的碎片离子。随着离子与检测器碰撞,它们将捕获到的离子数量转化成数字信号的电子脉冲。所获得的数据被传递到计算机,其将所收集的离子信号强度对时间作图,即得质谱总离子流图。所述定性判断:以同型半胱氨酸的保留时间为定性依据,判断同型半胱氨酸的存在,采用上述流动相,在等度洗脱中,hcy的保留时间为0.93min。校准品中分析物和内标的峰面积的比值被用于绘制标准曲线,然后该曲线被用于计算人血浆样品中同型半胱氨酸的浓度。基于上述的实验条件,经过多次试验验证,本发明实施低、中、高浓度实验的日内精密度和日间精密度的变异系数cv<10%,准确度在100±10%以内,如表2和表3所示。表2表3项目理论值(μmol/l)检测值(μmol/l)准确度(%)hcy低质控品10.39.9196.21hcy高质控品28.328.48100.64同时相对于加氢氧化钠溶液(koh溶液,实验数据相似,未给出)的前处理方法,本方法的灵敏度增加了3倍左右,两种方法的最低定量限loq值(精确定量曲线下的最低浓度,并非信噪比定量)如表4所示。表4loq(μmol/l)hcy加氨水1.0加氢氧化钠(20μl0.6m的氢氧化钠溶液)3.0总之,简单有效的前处理过程,适宜的液相条件和良好的质谱参数的优化,良好的精密度,准确度和灵敏度,使得本发明可适用于同型半胱氨酸的临床检测。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,应当指出的是,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改造,这些都属于本发明的保护范围,因此,本发明专利的保护范围以所附权利要求为准。当前第1页12
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