本发明涉及化学分析检测技术领域,尤其涉及一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的串联质谱非衍生化检测试剂盒及其应用。
背景技术:
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(g6pd)是一种存在于人体红血球内,协助葡萄糖进行新陈代谢的酶。
在该代谢过程中,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶能在烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nadp)存在下将6-磷酸葡萄糖氧化成6-磷酸葡萄糖酸,同时产生还原型辅酶ii(nadph),nadph能保护红血球免受氧化物质的威胁。
g6pd缺乏时,若身体接触到具氧化性的特定物质或服用了这类药物时,红血球就容易被破坏而发生急性溶血反应,其临床表现包括:(一)新生儿黄疸:近三分之一的新生黄疸症是由于g6pd缺乏;(二)急性溶血性贫血:当病患接触到具氧化性物质时,即刻发生溶血反应。
会造成溶血的具有氧化性物质的药品方面包括:(1)抗疟疾药物;(2)抗感染药物中的磺胺剂;(3)某些解热镇痛剂,如著名的阿斯匹灵类,某些过去用于控制尿道感染的药物。另外,一些化学品如樟脑丸(臭丸)、龙胆紫(紫药水)及甲基蓝也会造成溶血。食物方面,患儿食用蚕豆及其制品后,常会出现急性溶血性贫血的现象,所以g6pd缺乏症又俗称蚕豆症。
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症筛查是新生儿筛查中一项重要检查。检测g6pd活性的现有方法主要包括荧光法和分光光度法。
荧光法通过观察荧光的存在与否来判断结果,往往带有主观性并且在许多情况下不能检出g6pd的部分缺乏。
分光光度法是通过g6pd反应生成nadph,通过吩嗪二甲酯硫酸盐的递氢使硝基四氮唑兰还原成紫色的甲臌(formazan),nadph生成量与甲臌生成量在一定范围内成线性,用分光光度法测定甲臌的量再换算成g6pd酶活性。由于分光光度法受基质和环境的影响较大,检测结果的准确性和稳定性存在一定的波动。
因此,急需一种检测通量高,灵敏度好,准确度高的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性检测方法。
技术实现要素:
本发明提供了一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的串联质谱非衍生化检测试剂盒,该试剂盒检测通量高,灵敏度好,准确度高,能大大提高工作效率,降低采血量。
本发明提供了如下技术方案:
一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的串联质谱非衍生化检测试剂盒,包括孵育液、稀释剂、酶淬灭剂和流动相;
所述的孵育液由水、缓冲盐、6-磷酸葡萄糖、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸和表面活性剂组成;
所述的稀释剂由水、缓冲盐和表面活性剂组成;
所述的流动相包括有机相和水相;所述有机相为甲醇和/或乙腈,所述水相为甲酸铵和/或乙酸铵水溶液。
本发明的试剂盒可用于检测生物样本中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(g6pd)的含量,在nadp存在的条件下,6-磷酸葡萄糖在生物样本中g6pd的作用下转化成6-磷酸葡萄糖酸,淬灭反应后通过串联质谱测定淬灭液中的6-磷酸葡萄糖酸含量,其中淬灭液中6-磷酸葡萄糖酸的含量与生物样本中的g6pd含量量相关。
优选的,所述的孵育液中,缓冲盐浓度为0.5~400mmol/l,6-磷酸葡萄糖浓度为1.0~50mmol/l,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸浓度为0.5~30mmol/l,表面活性剂的浓度为2~50g/l。
采用该配方的孵育液孵育样本时,均可获得理想的效果,g6pd的回收率和准确度能够达到美国疾病预防控制中心质控要求。
优选的,所述的稀释剂中,缓冲盐浓度为0.5~400mmol/l,表面活性剂的浓度为2~50g/l。
稀释剂中各组分的浓度与各组分在孵育液中的浓度相同,可用于稀释样本。
优选的,所述的酶淬灭剂为乙腈、甲醇、乙醇、高氯酸和三氯乙酸中的一种或多种;进一步优选的,所述的酶淬灭剂为乙腈、甲醇和乙醇中的一种或多种。
优选的,所述的水相中,甲酸铵和乙酸铵水溶液的浓度为2~50mmol/l;所述的水相的ph为9~11。
采用该流动相时,具有理想的检测效果,g6pd的回收率能够达到美国疾病预防控制中心质控要求,若水相的ph或甲酸铵和乙酸铵的浓度超出上述范围时,检测信号的强度会降低,准确度会下降,g6pd的回收率会下降或者升高。
优选的,所述的表面活性剂为皂素、聚山梨酯、泊洛沙姆、磷脂和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。
优选的,所述的缓冲液为磷酸盐缓冲盐或tris缓冲盐。
为了使用的方便,本发明的检测试剂盒还包括葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的校准品;进一步优选的,所述的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的校准品采用冷冻干燥法或者冷冻离心法预包被在96孔孵育板上,该校准品的浓度为0.001~0.1u/ml。
为了使用的方便,本发明的检测试剂盒还包括葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的质控品;进一步优选的,所述的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的质控品采用冷冻干燥法或者冷冻离心法预包被在96孔孵育板上。
优选的,本发明的检测试剂盒还包括预包被有葡萄糖-6-磷酸脱氢酶校准品和质控品的96孔孵育板、96孔检测板和96孔板封膜。
本发明还公开了上述葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的串联质谱非衍生化检测试剂盒在检测样本中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性中的应用。
所述的样本为体液,所述的体液为全血、血浆、血清、尿液或唾液。
所述的为新鲜采集的体液或由体液在滤纸上制成的干液斑。
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的串联质谱非衍生化检测试剂盒在检测样本中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性中的应用,包括以下步骤:
(1)分别在孔板孔中配置浓度为0~0.1u/ml的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶标准液;
(2)将2.5μl体液加入孔板孔中,或用打孔器将体液干液斑样本打入孔板孔中;
(3)向所有标准品、质控品和样本孔中各加40μl稀释剂,再加50μl孵育液,贴膜覆盖后放入恒温孵育震荡器中,在37℃温度中震荡孵育30min;加入100μl酶淬灭剂,贴膜密封后震荡,在冷冻离心机上10分钟;
(4)揭去贴膜,每孔移出20μl上清液,顺序置入洁净的检测板中,每孔加水180μl,贴膜密封后震荡混匀供质谱检测,记录6-磷酸葡萄糖和6-磷酸葡萄糖酸的峰面积用于定量。
优选的,质谱检测条件为:进样10μl;采用串联质谱仪电喷雾负离子方式,采用esi离子源,离子源参数为:干燥气温度:325℃,干燥气流速:5l/min,雾化气压力:45psi,鞘气温度:350℃,鞘气流速:11l/min,毛细管电压:3000v(-)。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明的试剂盒所依据的原理是在nadp存在的条件下,6-磷酸葡萄糖在生物样本中g6pd的作用下转化成6-磷酸葡萄糖酸,淬灭反应后通过串联质谱测定淬灭液中的6-磷酸葡萄糖酸含量,其中淬灭液中6-磷酸葡萄糖酸的含量与生物样本中的g6pd含量相关。
本发明串联质谱非衍生化法检测试剂盒检测通量高,灵敏度高,准确性好,能大大提高工作效率,降低采血量。
附图说明
图1为6-磷酸葡萄糖标准品和6-磷酸葡萄糖酸标准品离子对色谱图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述,需要指出的是,以下所述实施例旨在便于对本发明的理解,而对其不起任何限定作用。
检测试剂盒组成如表1所示:
表1试剂盒组成
试剂盒的使用方法包括以下步骤:
(1)校准样和质控品的制备:
取出孵育96孔板,将在校准样孔中和质控品孔中分别加入40μl水,复溶,备用。
将2.5μl全血加入96孔板中或用3.2mm打孔器将干血斑样本打入96孔孵育板中,加40μl稀释剂,备用。
(2)孵育
在96孔孵育板的各校准样孔、质控品孔和各样本孔中分别加入孵育液50μl,用贴膜密封孔板,在37℃孵育振荡器中100rpm震荡30分钟。
(3)淬灭
揭去密封膜,在各孔中分别加入酶淬灭剂100μl,用贴膜密封后震荡1min,在冷冻离心机上4℃3000rpm离心10分钟。
(4)样本上机检测
揭去密封膜。用移液器每孔移出100μl上清液,顺序置入洁净的96孔板。用贴膜密封96孔板,放入质谱自动进样器托盘,供质谱检测,进样10μl,采用串联质谱仪电喷雾负离子方式,质谱条件:esi离子源,负离子模式。离子源参数如下:干燥气温度:325℃,干燥气流速:5l/min,雾化气压力:45psi,鞘气温度:350℃,鞘气流速:11l/min,毛细管电压:3000v(-)。
采用mrm模式进行检测,各化合物的lc-ms参数见表2。
表26-磷酸葡萄糖和6-磷酸葡萄糖酸的lc-ms参数
记录6-磷酸葡萄糖和6-磷酸葡萄糖酸的质谱峰面积用于定量。
实施例1孵育液配方的确定
取同一质控样,分别采用表3所示配方的孵育液,按照上述串联质谱非衍生化检测g6pd的含量,孵育温度为37℃,孵育时间为30min,震荡速度为100rpm,流动相为有机相:水相,梯度洗脱,梯度为:初始比例为2∶98,0~2min,有机相维持2%,2~3min,有机相从2%升至95%,3~6min,有机相比例维持95%。
表3不同孵育液配方
配方1~6的孵育液均可获得理想的效果,回收率和准确度能够达到美国疾病预防控制中心质控要求。
实施例2流动相配方的确定
取同一质控样,分别采用分别采用表4所示配方的流动相,按照上述串联质谱非衍生化法检测g6pd含量,配方1~6的流动相均可获得理想的检测效果,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的回收率能够达到美国疾病预防控制中心质控要求。超出配方1~6的范围后,信号强度变低,准确度下降,回收率会下降或者升高。
表4不同流动相配方
实施例3~8试剂盒
试剂盒包括:
实施例3中,孵育液由水、缓冲盐、皂素、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nadp)和6-磷酸葡萄糖组成,缓冲盐浓度为0.5mmol/l,皂素浓度为50g/l,nadp浓度为0.5mmol/l,6-磷酸葡萄糖浓度为5mmol/l;酶淬灭剂为乙腈;a有机相为乙腈,水相为10mmol/l的醋酸铵水溶液,水相ph为10。
实施例4中,孵育液由水、缓冲盐、聚山梨酯、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nadp)和6-磷酸葡萄糖组成,缓冲盐浓度为400mmol/l,聚山梨酯浓度为20g/l,nadp浓度为20mmol/l,6-磷酸葡萄糖浓度为1mmol/l;酶淬灭剂为甲醇:乙醇=1∶1;a有机相为甲醇,水相为20mmol/l的醋酸铵水溶液,水相ph为10。
实施例5中,孵育液由水、缓冲盐、泊洛沙姆、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nadp)和6-磷酸葡萄糖组成,缓冲盐浓度为200mmol/l,泊洛沙姆浓度为10g/l,nadp浓度为10mmol/l,6-磷酸葡萄糖浓度为2mmol/l;酶淬灭剂为甲醇:乙醇=1∶1;a有机相为甲醇:乙腈=1∶1,水相为10mmol/l的甲酸铵水溶液,水相ph为9。
实施例6中,孵育液由水、缓冲盐、磷脂、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nadp)和6-磷酸葡萄糖组成,缓冲盐浓度为100mmol/l,磷脂浓度为50g/l,nadp浓度为30mmol/l,6-磷酸葡萄糖浓度为20mmol/l;酶淬灭剂为乙醇=1∶1;a有机相为甲醇∶乙腈=99∶1,水相为10mmol/l的甲酸铵水溶液,水相ph为11。
实施例7中,孵育液由水、缓冲盐、十二烷基硫酸钠、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nadp)和6-磷酸葡萄糖组成,缓冲盐浓度为20mmol/l,十二烷基硫酸钠浓度为10g/l,nadp浓度为10mmol/l,6-磷酸葡萄糖浓度为10mmol/l;酶淬灭剂为甲醇;a有机相为甲醇∶乙腈=99∶1,水相中醋酸铵浓度为5mmol/l、甲酸铵浓度为10mmol/l,水相ph为9。
实施例8中,孵育液由水、缓冲盐、皂素、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nadp)和6-磷酸葡萄糖组成,缓冲盐浓度为50mmol/l,皂素浓度为2g/l,nadp浓度为5mmol/l,6-磷酸葡萄糖浓度为50mmol/l;酶淬灭剂为甲醇∶乙醇=1∶1;a有机相为甲醇∶乙腈=4∶6,水相为2mmol/l的甲酸铵水溶液,水相ph为10。
实施例9
试剂盒的使用方法
(1)工作曲线和质控样制备:
在预包被有葡萄糖-6-磷酸脱氢酶g6pd校准品a~f和质控品q1、q2的96孔孵育板相应的孔中,以每孔加40μl水,复溶,准备孵育。
(2)加样:
将2.5μl全血加入96孔孵育板中,准备孵育。
(3)孵育:
将所有样本孔、校准品和质控品孔中各加40μl稀释液,浸润滤纸片,再加50μl孵育液,加膜覆盖后放入恒温孵育震荡器中,在37℃温度中100rpm震荡孵育30min,加入酶淬灭剂(甲醇∶乙醇=1∶1)100μl,用贴膜密封后震荡5min,在冷冻离心机上20℃3000rpm离心30分钟。
(4)上机检测:
揭去封膜,用移液器每孔移出20μl上清液,顺序置入洁净的96孔检测板中,每孔加水180μl,用封膜密封96孔板,震荡混匀后放入质谱自动进样器中供质谱检测,进样10μl,采用串联质谱仪电喷雾负离子方式,色谱柱c18柱,流动相为甲醇:20mmol/l乙酸铵,ph10,梯度洗脱,梯度为:初始比例为2:98,0~2min,甲醇维持2%,2~3min,甲醇从2%升至100%,3~6min,甲醇比例维持100%。质谱条件:esi离子源,负离子模式。离子源参数如下:干燥气温度:325℃,干燥气流速:5l/min,雾化气压力:45psi,鞘气温度:350℃,鞘气流速:11l/min,毛细管电压:3000v(-)。
记录6-磷酸葡萄糖和6-磷酸葡萄糖酸的质谱峰面积用于定量。
实施例10
(1)工作曲线和质控样制备:
在预包被有葡萄糖-6-磷酸脱氢酶g6pd校准品a~f和质控品q1、q2的96孔孵育板相应的孔中,以每孔加40μl水,复溶,准备孵育。
(2)加样:
用3.2mm打孔器将干血斑样本打入96孔孵育板中,准备孵育。
(3)孵育:
将所有样本孔、校准品和质控品孔中各加40μl稀释液,浸润滤纸片,再加50μl孵育液,加膜覆盖后放入恒温孵育震荡器中,在37℃温度中100rpm震荡孵育30min,加入酶淬灭剂乙腈100μl,用贴膜密封后震荡5min,在冷冻离心机上20℃3000rpm离心30分钟。
(4)上机检测:揭去封膜,用移液器每孔移出20μl上清液,顺序置入洁净的96孔检测板中,每孔加水180μl,用封膜密封96孔板,震荡混匀后放入质谱自动进样器中供质谱检测,进样10μl,采用串联质谱仪电喷雾负离子方式,色谱柱c18柱,流动相为乙腈:10mmol/l乙酸铵,ph10,梯度洗脱,梯度为:初始比例为2∶98,0~2min,乙腈维持2%,2~3min,乙腈从2%升至95%,3~6min,乙腈比例维持95%。质谱条件:esi离子源,负离子模式。离子源参数如下:干燥气温度:325℃,干燥气流速:5l/min,雾化气压力:45psi,鞘气温度:350℃,鞘气流速:11l/min,毛细管电压:3000v(-)。
记录6-磷酸葡萄糖和6-磷酸葡萄糖酸的质谱峰面积用于定量。
实施例11
(1)工作曲线和质控样制备:
在预包被有葡萄糖-6-磷酸脱氢酶g6pd校准品a~f和质控品q1、q2的96孔孵育板相应的孔中,以每孔加40μl水,复溶,准备孵育。
(2)加样:
将5μl全血加入96孔孵育板中,准备孵育。
(3)孵育:
将所有样本孔、校准品和质控品孔中各加40μl稀释液,浸润滤纸片,再加50μl孵育液,加膜覆盖后放入恒温孵育震荡器中,在37℃温度中100rpm震荡孵育30min,加入酶淬灭剂乙醇100μl,用贴膜密封后震荡5min,在冷冻离心机上20℃3000rpm离心30分钟。
(4)上机检测:揭去封膜,用移液器每孔移出20μl上清液,顺序置入洁净的96孔检测板中,每孔加水180μl,用封膜密封96孔板,震荡混匀后放入质谱自动进样器中供质谱检测,进样10μl,采用串联质谱仪电喷雾负离子方式,色谱柱c18柱,流动相为乙腈:10mmol/l醋酸铵,ph10,梯度洗脱,梯度为:初始比例为2∶98,0~2min,乙腈维持2%,2~3min,乙腈从2%升至95%,3~6min,乙腈比例维持95%。质谱条件:esi离子源,负离子模式。离子源参数如下:干燥气温度:325℃,干燥气流速:5l/min,雾化气压力:45psi,鞘气温度:350℃,鞘气流速:11l/min,毛细管电压:3000v(-)。
记录6-磷酸葡萄糖和6-磷酸葡萄糖酸的质谱峰面积用于定量。
实施例12
(1)工作曲线和质控样制备:
在预包被有葡萄糖-6-磷酸脱氢酶g6pd校准品a~f和质控品q1(0.05u/ml)、q2(0.05u/ml)、q3(0.05u/ml)和q4(0.05u/ml)的96孔孵育板相应的孔中,以每孔加40μl水,复溶,准备孵育。
(2)孵育:
将校准品和质控品孔中各加40μl稀释液,浸润滤纸片,所有孔中均加50μl孵育液,加膜覆盖后放入恒温孵育震荡器中,在37℃温度中100rpm震荡孵育30min,加入酶淬灭剂乙腈100μl,用贴膜密封后震荡5min,在冷冻离心机上20℃3000rpm离心30分钟。
(3)上机检测:揭去封膜,用移液器每孔移出20μl上清液,顺序置入洁净的96孔检测板中,每孔加水180μl,用封膜密封96孔板,震荡混匀后放入质谱自动进样器中供质谱检测,进样10μl,采用串联质谱仪电喷雾负离子方式,色谱柱c18柱,流动相为乙腈:10mmol/l醋酸铵,ph10,梯度洗脱,梯度为:初始比例为2∶98,0~2min,乙腈维持2%,2~3min,乙腈从2%升至95%,3~6min,乙腈比例维持95%。质谱条件:esi离子源,负离子模式。离子源参数如下:干燥气温度:325℃,干燥气流速:5l/min,雾化气压力:45psi,鞘气温度:350℃,鞘气流速:11l/min,毛细管电压:3000v(-)。
记录6-磷酸葡萄糖和6-磷酸葡萄糖酸的质谱峰面积用于定量。
以校准品a~f的6-磷酸葡萄糖酸与6-磷酸葡萄糖的峰面积比值为x轴,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶浓度为y轴,做线性回归,得到y=7.0666x-0.0129,r2=0.9954。
质控品测得比值后,代入上述方程,得质控品的浓度平均值为0.043u/ml,rsd为3.78%。
该检测方法的回收率在80%~120%之间,符合检测要求,多次测量的rsd小于5%,符合分析测试要求。
对20个预先收集并使用不记名过量样品来组织相关性研究,将样品点渍于whatman903滤纸上,干燥并运用本发明所述的方法检测结果,其中18个样品的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性值在12~20u/ml左右,2个样品小于1u/ml,该方法与临床紫外速率法结果一致。