血清中葡萄糖含量的测定方法及其研究进展

血清葡萄糖含量的测定方法及其研究进展
戴新华;齐韬;杨梦瑞;徐蓓;方向
【摘 要】阐述了血清中葡萄糖的检测在临床诊断研究方面的重要意义,较全面地综述了血清葡萄糖常用的检测方法及研究进展.
【期刊名称】《化学分析计量》
【年(卷),期】2008(017)003
【总页数】3页(P78-80)重庆弹子石小学
【关键词】自然哲学的数学原理血清;葡萄糖;检测方法
【作 者】戴新华;齐韬;杨梦瑞;徐蓓;方向
【作者单位】中国计量科学研究院化学计量与分析科学研究所,北京,100013;中国计量科学研究院化学计量与分析科学研究所,北京,100013;中国计量科学研究院化学计量与分析科学研究
所,北京,100013;中国计量科学研究院化学计量与分析科学研究所,北京,100013;中国计量科学研究院化学计量与分析科学研究所,北京,100013
【正文语种】中 文
【中图分类】O6
葡萄糖(C6H12O6)是最普通的、被人们所熟悉的单糖,又称右旋糖,属醇醛类。葡萄糖的分子结构是19世纪德国化学家费歇尔测定的。葡萄糖分子中含有6个碳原子,是一种己糖,分子中含有醛基(-CHO),具有还原性,因此葡萄糖是一种还原性的糖,易溶于水[1]。
高温密封材料葡萄糖存在于人体的血浆和淋巴液中,是生命活动中不可缺少的物质,它在人体内能直接参与新陈代谢过程。在消化道中,葡萄糖比任何其它单糖都容易被吸收,而且被吸收后能直接被人体组织利用。人体摄取的低聚糖(如蔗糖)和多糖(如淀粉)也都必须先转化为葡萄糖之后,才能被人体组织吸收和利用。血清葡萄糖(Bloodglucose ,简称GLU)即血清中所溶解的葡萄糖,人体中血清葡萄糖的正常值为7.5×102~1.0×103 mg/L,当其值高于1.3×103 mg/L时可诊断为高血糖,低于5.0×102 mg/L可诊断为低血糖[2]。
血清葡萄糖是临床生化检验中的重要指标,是维持生命活动不可缺少的物质,其含量会因病态的不同而有所变动。在临床上,由于血糖浓度是许多疾病的病症诊断、鉴别诊断、病情观察、监控和疾病预防等必不可少的首选指标,因此,对其准确测定具有重要意义。成分
1 血清葡萄糖的检测方法
目前,血清葡萄糖常用的检测方法主要有氧化酶-偶联比法、微电流法、氧速率法、已糖激酶法、邻甲苯胺法、葡萄糖脱氢酶法、气相谱/同位素稀释质谱法、微创测定法等。下面就这些方法进行简要介绍。
1.1 氧化酶-偶联比法(GOD-POD法)
氧化酶-偶联比法通常在临床上简称氧化酶法,其反应原理是利用葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase,简称GOD)氧化葡萄糖时产生H2O2 ,在过氧化酶(POD)存在时把还原型生原氧化成氧化型生原,其产量与血糖浓度成正比。通过测量光的吸收强度,可计算出血液葡萄糖的浓度[3]。氧化酶法由于操作简便,试剂来源广泛,价格便宜,不需要专用的仪器,
成本低,以这种方法为原理制成的血糖仪用血量少,检测速度快,尤其是糖尿病患者可随身携带,是我国卫生部推荐的血糖测定的常规方法[4]。氧化酶法中,虽然葡萄糖氧化酶仅对β-D-葡萄糖氧化,但由于过氧化酶特异性差,从理论上看,尿酸、维生素C、胆红素等可与原性物质竞争过氧化氢而抑制反应,引起结果偏低,且此法线性范围较窄(0.1~20.0 mmol/L)[5]。葡萄糖氧化酶对β-D-葡萄糖高度敏感。葡萄糖溶液中有α型及β型两种葡萄糖,葡萄糖的完全氧化需要α型到β型的转化。新配制的葡萄糖标准液主要是α型葡萄糖,必须放置2 h 以上(最好过夜)待其变旋平衡后方可应用[6]。
1.2 微电流法
微电流法的检测原理是在电极表面固化GOD,当血液滴到电极上时,葡萄糖氧化酶可氧化血液中的葡萄糖产生葡萄糖内酯和H2O2 ,同时释放出电子。所产生的电子被导电介质转移给电极,在一定电压作用下,流过电极的电流将发生变化,通过检测电流变化与葡萄糖浓度的线性关系达到检测血糖浓度的目的[7]。
1.3 氧速率法
氧速率法又称氧电极法,其原理是测定溶液中氧的消耗,根据从酶反应开始至结束的氧浓度差,求得标本中葡萄糖浓度。
葡萄糖+O2+H2O葡萄糖酸+H2O2
花竹帽氧电极置于含有适量葡萄糖氧化酶的溶液中,当加入样品后,样品中的葡萄糖被氧化而消耗氧。由于氧消耗量与血清中的葡萄糖浓度成正比,而电极的极限扩散电流(IM)又与溶液中氧含量成正比,因此,氧电极IM值即可反映样品中血清葡萄糖的浓度[8]。氧速率法的精密度好、准确性高,且具有极高的抗特异性。该法中氧电极只监测高度特异的葡萄糖氧化酶催化反应,且电极检测到的是样本的最大氧消耗速率,因而它不受大气中氧的干扰,也不受溶血黄疸、乳糜和其它代谢物的干扰,其测定结果与参考方法最接近[9];由于氧速率法的使用,血糖的结果可以在加入样本20 s后获得,大大地提高了检测速度。该法的不足之处是需要特殊仪器反应槽和电极,只能测定葡萄糖含量,不能测定其它项目;由于氧电极膜具有一定寿命,使用一段时间后,膜的老化使其对氧通透性降低,灵敏度下降,检测结果的准确度也随之下降[10]。
*国家科技基础条件平台项目标准物质资源共享平台建设(2005DKA21501)与“十一五”国家
科技支撑计划重点项目科研用高纯有机试剂核心单元物质及共性关键技术的研制与开发(2006BAF07B03)
1.4 己糖激酶法(HK法)
己糖激酶在ATP存在时能催化葡萄糖变成6-磷酸葡萄糖和ADP,6-磷酸葡萄糖在烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(氧化态,NADP)存在的情况下,由6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化生成6-磷酸葡萄糖酸和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(还原态,NADPH),后者在 340 nm 处有一吸收峰[11],其峰值的高低与葡萄糖含量成正比。己糖激酶法测定血清中葡萄糖具有轻度溶血、脂血、黄疸,维生素C、氟化钠、肝素、EDTA 和草酸盐等不易干扰本法测定,适用于自动分析仪,是目前国际上公认的参考方法。但从红细胞中释放出的有机磷酸酯和一些酶能消耗本法中 NADP,对该法有干扰。另外,HK法的测定成本较高[13]。
1.5 邻甲苯胺法(O-TB法)
葡萄糖与邻甲苯胺在热的乙酸溶液中,葡萄糖的醛基与邻甲苯胺缩合、脱水,生成希夫氏碱,经分子重排等反应生成蓝绿化合物,在630 nm处有最大吸收峰,其峰值的高低与葡
萄糖含量成正比。该方法操作简单,特异性较高,结果较准确。目前在教学实验或规模较小的基层医院用于测定血糖,但使用试剂中的邻甲苯胺具有毒性,冰乙酸有较强的刺激气味,对人和仪器都会产生很大的影响[15]。此外,其它糖在反应过程中亦能产生有化合物,对测量结果产生一定的偏差。
1.6 葡萄糖脱氢酶法(GDH法)
葡萄糖脱氢酶催化葡萄糖脱氢,氧化生成葡萄糖酸内酯,向反应液中加入变旋酶可缩短反应到达平衡的时间。在反应过程中,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(还原态,NADH)的生成量与葡萄糖浓度成正比关系。因此,可根据测定生成物的吸光度确定。据报导,当葡萄糖浓度在 20.0 mmol/L 以下时,NADH的生成量与葡萄糖的浓度呈良好的线性关系[16]。但是,目前由于 GDH 法价格昂贵而尚未被普遍采用。
1.7 气相谱-同位素稀释质谱法(GC-IDMS法)
1995年国际物质量咨询委员会(CCQM)在巴黎召开的第六次会议,将同位素稀释质谱法(Isotope dilution mass spectrometry,IDMS)、精密库仑、电位滴定、凝固点下降和重量
法定位于具有绝对测量性质的方法。其中,ID/MS是唯一一种微量、痕量和超痕量物质含量的权威测量方法。近年来,IDMS是最常用的临床检验量值的基准方法。通过向样品溶液中加入一种同位素标记物作为内标物,在溶质与标记物溶液充分平衡以后,对样品进行预处理,利用GC或LC-MS测定标记物与溶质的峰强度比来测定溶质的浓度。该法具有特异性高、准确度高等优点。目前国际上正利用IDMS作为基准方法为人体血清中的胆固醇、葡萄糖、尿酸、尿素、肌酐以及甘油三酯等定值。1q84 pdf
E.White V 等人将一定量的13C-葡萄糖溶液加至血清样品中,用80%的乙醇除去蛋白,振荡,离心;取上清液,在蒸发器中除去乙醇后,加入1-丁基-硼酸的吡啶溶液,95℃加热35 min;加入乙酸酐反应1 h;生成物在真空条件下干燥一夜后,加入异辛烷将残留物复溶,进行GC-MS分析[17],因此而建立了血清中葡萄糖的高准确度测量方法,同时还研制了血清葡萄糖标准物质SRM965a。Hannestad 等人将一定量的13C-葡萄糖溶液加至血清样品中,用甲醇除去蛋白,放置30~40 min,离心;取上清液,50℃氮气吹干,加入盐酸羟胺的吡啶溶液,90℃加热 40 min,冷却;加入乙酸酐,90℃加热1 h;氮气吹干,加入氯仿复溶,进行GC-MS分析[18]。

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