一种糖化血红蛋白检测试剂盒及其检测方法与流程

1.本发明涉及糖化血红蛋白检测技术领域。更具体地，涉及一种糖化血红蛋白检测试剂盒及其检测方法。


背景技术：

2.糖尿病是一种内分泌代谢疾病，发病率仅次于心血管疾病和肿瘤，近几年糖尿病的发病率呈不断上升趋势，是严重威胁人类健康的世界性公共卫生问题。传统的糖尿病诊断主要是空腹血糖、餐后血糖或口服葡萄糖耐量试验等方法，但是上述方法测得的血糖参数仅代表抽血时的瞬间血糖水平，测量结果并不准确。
3.糖化血红蛋白(hba1c)是血液中的葡萄糖与血红蛋白β链n末端缬氨酸残基以共价键结合的稳定化合物。糖化血红蛋白的含量主要取决于血糖浓度及血糖与血红蛋白的接触时间。其中，血糖通过弥散方式进入细胞内，无需胰岛素参与，血糖与血红蛋白结合过程缓慢且不可逆，在红细胞死亡之前一直存在，且每个红细胞内都有血红蛋白，而红细胞的寿命长达120天。所以，与传统的血糖测定相比糖化血红蛋白检测样本不受饮食和采血时间等的影响，能反映既往2-3个月的平均血糖水平。但是，糖化血红蛋白除了包括常规的糖化血红蛋白外，还包括特殊变异血红蛋白(hemoglobin variant)。目前糖化血红蛋白检测的方法主要有离子交换层析技术、亲和层析技术、免疫检测技术、均相酶法以及毛细管电泳法等技术。上述技术按照其测定理论可以分为两大类，第一类是基于糖化血红蛋白所带电荷与非糖化血红蛋白所带电荷不同而测定的方法，包括电泳法和离子交换高效液相色谱法。其中，毛细管电泳法从理论上是可以检测到常见的变异体，并且可以提示变异体的存在，但是整个实验耗费时间长，外界对其干扰因素多，对操作人员技术要求高。而离子交换高效液相色谱法能否提示变异体的存在受仪器分辨率的影响；第二类是利用糖化血红蛋白的结构与非糖化血红蛋白的结构不同而测定的方法，包括酶法、亲和层析法和免疫法，这几种方法均不能提示特殊变异血红蛋白的存在。
4.因此，提供一种可以检测出特殊变异血红蛋白、操作简单、精确度高的糖化血红蛋白检测试剂盒及其检测方法具有重要意义。


技术实现要素：

5.本发明的第一个目的在于提供一种糖化血红蛋白检测试剂盒。
6.本发明的第二个目的在于提供一种与现行测定方法测定标准相一致的糖化血红蛋白检测试剂盒的检测方法。
7.为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：
8.第一方面，本发明提供了一种糖化血红蛋白检测试剂盒，所述试剂盒包括：a液和b液；所述a液由芥子酸、乙腈、三氟乙酸、水组成；所述b液由三氟乙酸和水组成。
9.进一步，所述a液中，芥子酸的浓度为10-20mg/ml，乙腈的体积浓度为30-60％，三氟乙酸的体积浓度为0.1-0.5％。
10.进一步，所述b液中，三氟乙酸的体积浓度为0.1-0.5％。
11.进一步，所述糖化血红蛋白检测试剂盒还包括校准品和质控品。
12.进一步，所述校准品和质控品均由糖化血红蛋白和proclin300组成。
13.第二方面，本发明提供了糖化血红蛋白检测试剂盒检测糖化血红蛋白的方法，包括如下步骤：
14.1)将995μl b液与5μl待测血液样本。得到一级处理样本；
15.2)a液和b液等体积混合得混合液；
16.3)将45μl步骤2)得到的混合液与5μl步骤1)得到的一级处理样本混匀，得到二级处理样本；
17.4)将步骤3)得到的二级处理样本在质谱靶板上点样后，干燥，然后利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱进行测试；
18.5)根据线型方程进行计算，即得；所述线型方程如式(1)所示：
19.y＝ a/(a+b)+b
ꢀꢀꢀ
式(1)，
20.式(1)中，a为n末端缬氨酸糖基化修饰β珠蛋白质荷比为15868m/z处的峰面积；b为血红蛋白β珠蛋白质荷比为16030m/z处的峰面积；y为待测血液样本的糖化血红蛋白糖化值；b为线性分析常数。
21.进一步，所述干燥是在25-42℃的条件下进行的。
22.进一步，利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(maldi-tof ms)进行测试的时间少于4小时。
23.另外，如无特殊说明，本发明中所用原料均可通过市售商购获得，本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。所述百分比如无特殊说明均为质量百分比，所述溶液若无特殊说明均为水溶液。
24.本发明的有益效果如下：
25.本发明提供的糖化血红蛋白检测试剂盒原料廉价易得，工艺简单，适合大规模生产应用。
26.本发明提供的糖化血红蛋白检测试剂盒适用于1kda-10kda范围内质量校准。
27.利用本发明的试剂盒不仅可以检测出糖化血红蛋白变异体，而且还能有效避免因糖基化基团的不同和糖化血红蛋白变异体的特殊差异导致的检测误差，保证了结果的准确性和精确度。
28.利用本发明提供的糖化血红蛋白检测试剂盒检测糖化血红蛋白时，仅需要对待测样本进行简单的稀释处理，不仅使操作过程简单化，使用更为方便，而且有效缩短了测试时间。
29.本发明提供的糖化血红蛋白检测试剂盒在检测糖化率为6
±
0.5％的样本时，分析灵敏度≥0.05；变异系数cv≤3％；单一样本96人份重复测定相对极差≤10％；样本糖化率线性范围在3.42％-19.32％之间，涵盖临床样本测定全部测定范畴；且在3.45％-19.5％的区间内，线性相关系数r≥0.990；校准品、质控品的瓶内变异系数cv≤10％，瓶间变异系数cv≤10％；其准确度与国家标准品的相对偏差不超过
±
10％，与企业参考物质的相对偏差不超过
±
10％，方法学比对样本单次测定偏差不超过
±
5％。
附图说明
30.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
31.图1示出第一次测定空白样本(牛血清)的质谱图。
32.图2示出第二次测定空白样本(牛血清)的质谱图。
33.图3示出第三次次测定空白样本(牛血清)的质谱图。
34.图4示出试验例2第一个工作日对试剂盒-1进行测试的测试结果。
35.图5示出试验例2第二个工作日对试剂盒-1进行测试的测试结果。
36.图6示出试验例2第一个工作日对试剂盒-2进行测试的测试结果。
37.图7示出试验例2第二个工作日对试剂盒-2进行测试的测试结果。
38.图8示出试验例4的糖化血红蛋白检测试剂盒的灵敏度分析测试结果。
39.图9示出试验例5的糖化血红蛋白检测试剂盒的线性相关性分析测试结果。
40.图10示出试验例6的糖化血红蛋白检测试剂盒的准确度分析测试结果。
具体实施方式
41.为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
42.本发明提供了一种糖化血红蛋白检测试剂盒，所述试剂盒包括：a液和b液；所述a液由芥子酸、乙腈、三氟乙酸、水组成；所述b液由三氟乙酸和水组成。
43.需要说明的是，本发明提供的糖化血红蛋白检测试剂盒在检测时，试剂盒中的试剂(a液和b液)与血液样本混合形成共结晶，其在激光照射下，试剂可以吸收激光能量，然后将其能量转移给周围的血液样本分子，使得样本中糖化血红蛋白解聚为α珠蛋白和β珠蛋白单体。最后特异性检测血红蛋白中的β珠蛋白(m/z＝15868 3)以及n末端缬氨酸糖基化修饰β珠蛋白(m/z＝160303)的质谱峰，利用峰面积比进行相对定量，即可确定人全血样本中血红蛋白糖化值。
44.进一步，所述a液中，芥子酸的浓度为10-20mg/ml，乙腈的体积浓度为30-60％，三氟乙酸的体积浓度为0.1-0.5％。
45.进一步，所述b液中，三氟乙酸的体积浓度为0.1-0.5％。
46.其中，a液和b液中各成分在上述范围内时，可以在激光照射下吸收更多激光能量，更快的解聚样本中的糖化血红蛋白，即可以更进一步提高检测的速度。
47.进一步，所述糖化血红蛋白检测试剂盒还包括校准品和质控品。
48.其中，所述质控品可以对试剂盒测定准确度的起到质量控制的作用，具体的，在试剂盒使用时可同时检测质控品的糖化值，如果测定偏差大于10％，则认为该批次试剂盒有质量问题，测定结果不可靠。
49.进一步，所述校准品和质控品均由糖化血红蛋白和proclin300组成。
50.其中，proclin300为生物防腐剂，可以避免糖化血红蛋白的变质且不会影响检测结果。
51.本发明提供了糖化血红蛋白检测试剂盒检测糖化血红蛋白的方法，包括如下步骤：
52.1)将995μl b液与5μl待测血液样本。得到一级处理样本；
53.2)a液和b液等体积混合得混合液；
54.3)将45μl步骤2)得到的混合液与5μl步骤1)得到的一级处理样本混匀，得到二级处理样本；
55.4)将步骤3)得到的二级处理样本在质谱靶板上点样后，干燥，然后利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱进行测试；
56.5)根据线型方程进行计算，即得；所述线型方程如式(1)所示：
57.y＝a/(a+b)+b
ꢀꢀ
式(1)，
58.式(1)中，a为n末端缬氨酸糖基化修饰β珠蛋白质荷比为15868m/z处的峰面积；b为血红蛋白β珠蛋白质荷比为16030m/z处的峰面积；y为待测血液样本的糖化血红蛋白糖化值；b为线性分析常数。
59.其中，本发明的检测试剂盒配合上述检测方法可以更优的对糖化血红蛋白进行检测。所述制备方法中的各试剂具体用量仅为本发明的一个优选实施例，不应以此限制本发明的保护范围，即原则上只要各试剂比例在此范围内就可以进行正常的检测。
60.根据本发明的具体实施方式，所述线型方程的拟合可以任取两个已知糖化值的校准品进行分析拟合。优选的，稀释后的校准品分装保存于-20℃，应尽量避免反复冻融，反复冻融最多不超过3次。
61.进一步，所述待测血液样本由新鲜或冰冻复溶的全血稀释200倍获得。
62.其中，本试剂盒适用于新鲜或冰冻复溶的血液样本。
63.进一步，利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(maldi-tof ms)进行测试的时间少于4小时。
64.其中，如果测试的时间过长不仅会影响试剂盒各成分的离子化效率，造成测定稳定性差的后果，而且糖化血红蛋白在常温下长时间放置可能会造成测定值偏高的后果。
65.正常情况下，糖化血红蛋白的参考区间为4％-6.5％(20mmol/mol-42mmol/mol)，如果按照本发明提供的方法检测到样本的糖化血红蛋白＞15％，则应复检，如复检结果不变，则样本中可能存在血红蛋白变异体。
66.如无特殊说明，本发明中制备方法如无特殊说明则均为常规方法，所用的原料如无特别说明均可从公开的商业途径获得或根据现有技术制得，所述百分比如无特殊说明均为质量百分比。
67.为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
68.进行试验前先进行准备工作，包括以下步骤：利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱测定空白样本(牛血清)3次，结果如图1-3所示。
69.由图1-3可知，均未检测到空白试剂的有效质谱峰，说明空白试剂不影响检测。
70.试验例1：拟合线型方程
71.拟合线型方程，包括以下步骤：
72.1)将两个不同糖化值的校准品的糖化值作为横坐标(其中校准品1的糖化值为：6.11％不确定度0.03％、校准品2的糖化值为：8.97％不确定度0.03％)；
73.2)分别将995μl b液与5μl步骤1)所述的校准品混合，得到一级处理样本；
74.3)a液和b液等体积混合得混合液；
75.4)将45μl步骤3)得到的混合液与5μl步骤2)得到的一级处理样本混匀，得到二级处理样本；
76.5)将步骤4)得到的二级处理样本在质谱靶板上点样后，干燥，然后利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱进行测试；然后读取并计算所述不同校准品分别对应的糖化血红蛋白的峰面积/(非糖化血红蛋白的峰面积+糖化血红蛋白的峰面积)的值，并以此为纵坐标，进行拟合，即得线性拟合方程y＝a/(a+b)+b。其中，b为血红蛋白β珠蛋白(m/z：15868)峰面积；a为n末端缬氨酸糖基化修饰β珠蛋白(m/z：16030)峰面积。
77.试验例2：重复性测试
78.本试验例测试试剂盒的重复性利用的是各试剂盒内的质控品，本领域人员也可以根据需要选择其校准品或者其他血样样本。
79.(一)准备工作：两种糖化血红蛋白检测试剂盒(试剂盒-1和试剂盒-2)，均包括：a液、b液、校准品和质控品；a液由浓度为10-20mg/ml(m:v)的芥子酸、浓度为10-20％(v:v)的乙腈、浓度0.1-0.5％(v:v)的三氟乙酸和适量水组成；b液由三氟乙酸浓度为0.1-0.5％(v:v)和适量水组成，质控品和校准品均由糖化血红蛋白和proclin300组成，其中，校准品中糖化血红蛋白的糖化值为5.93
±
0.03％。不同之处在于，试剂盒-1中质控品中的糖化血红蛋白的糖化值为6.11％
±
10％，试剂盒-2中质控品中的糖化血红蛋白的糖化值为8.97％
±
10％。
80.(二)测试：对试剂盒-1和-2分别进行测试，每个工作日重复测试10次，共测试两个工作日(结果如图4-7所示)。具体测试步骤包括：
81.1)使用前先将试剂盒a液和b液平衡至室温(25℃)5-10min；
82.2)取0.6ml的ep管，加入a液和b液等比例混合液45μl(提前混匀)，然后取5μl的质控品加入管中，涡旋混匀，得到待测质控品；
83.3)取2.5μl待测质控品点靶板，点3个靶板孔位，在室温下自然干燥或38-42℃加热板干燥结晶，得到待测靶板；
84.4)在maldi-tof ms机加载步骤3)获得的待测靶板进行分析测试，测试在4h内完成，然后根据试验例1获得的线型方程计算质控品中血红蛋白糖化值。
85.(三)分析：根据公式(1)计算测定的血红蛋白糖化值的平均值和标准差(s)，根据公式(2)计算质控品的日内和日间变异系数(cv)，结果见表1所示。
[0086][0087][0088]
式中：x
……
血红蛋白糖化值；
[0089]n……
测定次数。
[0090]
表1：
[0091][0092]
结论：由表1可知，利用本发明的试剂盒测定不同质控品的日间变异系数cv≤3％，由此，本发明提供的试剂盒稳定性较好。
[0093]
试验例3：批间差测试
[0094]
本试验例测试试剂盒的批间差利用的是各试剂盒内的质控品，本领域人员可以根据需要选择其校准品或者其他血样样本。
[0095]
(一)准备工作：准备三种不同批次的试剂盒(记为批次1-3)，其成分与试验例2的试剂盒-2一致。
[0096]
(二)测试：测试上述三种不同批次的试剂盒中质控品的血红蛋白糖化值，分别重复测定3次。具体测试步骤包括：
[0097]
1)使用前先将试剂盒a液和b液平衡至室温(25℃)5-10min；
[0098]
2)取0.6ml的ep管，加入a液和b液等比例混合液45μl(提前混匀)，然后取5μl的质控品加入管中，涡旋混匀，得到待测质控品；
[0099]
3)取2.5μl待测质控品点靶板，共点3个靶板孔位，在室温下自然干燥或38-42℃加热板干燥结晶，得到待测靶板；
[0100]
4)在maldi-tof ms机加载步骤3)获得的待测靶板进行分析测试，测试在4h内完成，然后根据试验例1线型方程计算质控品中血红蛋白糖化值。
[0101]
(三)分析：计算每个试剂盒的测定结果的平均值(i＝1、2、3)及三个试剂盒测定结果的总平均值然后根据公式(3)、(4)计算出批间相对极差(r)。结果见表2所示。
[0102][0103][0104]
式中：
[0105]
中的最大值；
[0106]
中的最小值；
[0107]
表2：
[0108][0109]
结论：由表1可知，不同批次的试剂盒其质控品批间差极差r≤3％，远高于行业标准≤10％的要求。
[0110]
试验例4：灵敏度分析
[0111]
本试验例测试试剂盒的灵敏度利用的是各试剂盒内的校准品，本领域人员可以根据需要选择其质控品或者其他已知糖化血红蛋白糖化值的血样样本。
[0112]
(一)准备工作：本试验例所用试剂盒成分同试验例2的试剂盒-2。
[0113]
(二)测试：对上述试剂盒按照以下方法重复测试3次(结果如图8所示)，具体测试步骤包括：
[0114]
1)使用前先将试剂盒a液和b液平衡至室温(25℃)5-10min；
[0115]
2)取0.6ml的ep管，加入a液和b液等比例混合液45μl(提前混匀)，然后取5μl的校准品加入管中，涡旋混匀，得到待测校准品；
[0116]
3)取2.5μl待测校准品点靶板，点3个靶板孔位，在室温下自然干燥或38-42℃加热板干燥结晶，得到待测靶板；
[0117]
4)在maldi-tof ms机加载步骤3)获得的待测靶板进行分析测试(4h内完成)，然后试验例1获得的根据线型方程计算校准品中血红蛋白糖化值。
[0118]
(三)分析：按照公式(5)计算分析灵敏度，结果见表3所示。
[0119]
分析灵敏度＝峰面积比测定均值/样本实际浓度*6％
………………
(5)
[0120]
表3：
[0121]
峰面积1峰面积2峰面积3平均值样本糖化率分析灵敏度6.56.36.56.45.930.065
[0122]
结论：由表3可知，本试验例测得的试剂盒的分析灵敏度为0.065，高于行业标准0.05的要求。
[0123]
试验例5：线性相关性分析
[0124]
(一)准备工作：1)本试验例所用试剂盒成分同试验例2的试剂盒-2。
[0125]
2)在线性范围内制备5个已知糖化值的不同水平的待测血液样本r1-r5(具体糖化值见表4)。
[0126]
(二)测试：按照下述方法分别对r1-r5测试3次(结果如图9所示)。具体测试步骤包括：
[0127]
1)使用前先将试剂盒a液和b液平衡至室温(25℃)5-10min；
[0128]
2)将995μl b液与5μl待测血液样本混合，得到一级处理样本；
[0129]
3)a液和b液等体积混合得混合液；
[0130]
4)将45μl所述混合液与5μl一级处理样本混匀，得到二级处理样本；
[0131]
5)取2.5μl二级处理样本点3个靶板孔位，然后在室温下自然干燥或38-42℃加热板干燥结晶，得到待测靶板；
[0132]
6)在maldi-tof ms机加载步骤5)获得的待测靶板进行分析测试(4h内完成)，然后试验例1获得的根据线型方程计算待测血液样本中血红蛋白糖化值。
[0133]
(三)分析：以预期浓度(xi)为自变量，以测定结果均值(yi)为因变量，根据公式(6)计算出相关系数r，根据公式(7)计算相对偏差，结果见表4所示。
[0134][0135]
式中，xi为样本的实际血红蛋白糖化值；
[0136]
为样本实际血红蛋白糖化值的平均值；
[0137]
yi为测得的样本的血红蛋白糖化值；
[0138]
为测得的样本的血红蛋白糖化值的平均值。
[0139]
相对偏差(％)＝(测定均值-靶值)/靶值*100％
………………
(7)
[0140]
表4：
[0141][0142]
结论：由表4可知，在3.44％-19.57％线性范围内，本发明的试剂盒线性相关系数r2＝0.998，表明利用本发明的试剂盒测定的结果与真实值具有良好线性相关性。
[0143]
试验例6：准确度分析
[0144]
本试验例测试试剂盒的准确度利用的是2个已知糖化值的国家标准品：国标物1和国标物2及2个已知糖化值企业参考品：c1和c2，本领域人员可以根据需要选择其其他已知糖化血红蛋白糖化值的血样样本。
[0145]
(一)准备工作：本试验例所用试剂盒成分同试验例2的试剂盒-2。
[0146]
(二)测试：按照下述方法分别上述四个待测样本进行测试，每个样本重复测3次(结果如图10所示)。具体测试步骤包括：
[0147]
1)使用前先将试剂盒a液和b液平衡至室温(25℃)5-10min；
[0148]
2)取0.6ml的ep管，加入a液和b液等比例混合液45μl(提前混匀)，然后取5μl的待测样本加入管中，涡旋混匀，得到待测标准样品；
[0149]
3)取2.5μl待测标准样品点靶板，点3个靶板孔位，在室温下自然干燥或38-42℃加热板干燥结晶，得到待测靶板；
[0150]
4)在maldi-tof ms机加载步骤3)获得的待测靶板进行分析测试(4h内完成)，然后试验例1获得的根据线型方程计算样本中血红蛋白糖化值。
[0151]
(三)分析：分别计算不同待测样本的测定结果均值并根据试验例5的公式(7)计算样本靶值的相对偏差，结果见表5所示。
[0152]
表5：
[0153]
样本123平均值标准值相对偏差(％)国标物16.996.786.876.886.860.3国标物29.509.489.419.469.341c15.815.685.805.765.933c210.6610.4610.3810.5010.480.2
[0154]
结论：由表5可知，利用本发明的试剂盒测试的血红蛋白糖化值与真实值测定偏差≤3％，远高于行业标准≤10％的要求。
[0155]
试验例7
[0156]
取10例不同的待测血液样本c1-c10；然后分别采用本发明的方法，记为quan tof(试剂盒为试验例2的试剂盒-2)、电泳法和hplc法分别对c1-c10进行分析测试，结果如表6-9所示：
[0157]
表6：
[0158][0159][0160]
表7：
[0161][0162]
表8：
[0163][0164]
表9：
[0165][0166][0167]
以上结果表明：利用本发明的试剂盒及其检测方法与现有市面现有的传统测定方法相比(hplc及电泳法)具有等效测定结果。
[0168]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。