Nové referenční metody IFCC pro měření katalytických koncentrací enzymů

Autoři: Bedřich Friedecký, Josef Kratochvíla
Datum zveřejnění: 30.1.2002


 

 

OBSAH

     
1. Nové referenční metody IFCC pro měření katalytických koncentrací enzymů - 2002
  1.1. Obecná struktura nového referenčního systému IFCC pro měření enzymů
  1.2. Referenční metoda IFCC měření AST (EC 2.6.1.1) – IRMM/IFCC 456
  1.3. Referenční metoda IFCC měření katalytické koncentrace ALT (EC 2.6.1.2) – IRMM/IFCC - 454
  1.4. Referenční metoda měření katalytické koncentrace GGT (EC 2.3.2.2) – IRMM/IFCC - 452
  1.5. Referenční metoda IFCC měření katalytické koncentrace kreatinkinázy CK (EC 2.7.3.2) – IRMM/IFCC – 455
  1.6. Referenční metoda IFCC pro měření katalytické koncentrace laktát dehydrogenázy LD (EC 1.1.1.27) – IRMM/IFCC – 453
2. Praktické aspekty nových referenčních metod IFCC ve vztahu k programu EHK - SEKK

 

 


 

1. Nové referenční metody IFCC pro měření katalytických koncentrací enzymů - 2002

 

1.1. Obecná struktura nového referenčního systému IFCC pro měření enzymů

Řídící organizace: IFCC a její "Committee on enzyme calibrators of IFCC" ve spolupráci s IRMM Geel (EU)

Způsob zveřejnění: www.irmm.jrc.be, na home-page IRMM Geel postupovat ve směru:

Dosud normalizované rutinní enzymy (únor 2002): AST, ALT, CK, GGT, LD

Teplota měření: +37°C

Referenční materiály: recertifikované RM z původních referenčních materiálů BCR – EU (tento proces v současnosti teprve probíhá)

Referenční postupy měření: jsou vypracovány ve formě SOP pro jednotlivé výše uvedené enzymy (budou postupně publikovány v průběhu roku 2002 a 2003)

Síť referenčních laboratoří pro certifikaci hodnot RM a edukační programy

Účast výrobců diagnostik (zástupci EDMA a DDV): Beckmann Coulter, Bio Systems, Roche Diagnostics, Asahi Kasei Corporation

Účast referenčních, standardizačních a metrologických institutů: Institut of Clinical Biochemistry University of Bonn, Oak Ridge National Laboratory USA, Laboratory for Standardization Milano, European Commission Joint Research Centre, Institute for Reference Materials and Measurements, Geel, Centre for Preventive Medicine, Nancy

Referenční metody měření katalytických koncentrací rutinních enzymů IFCC při 37°C vycházejí podle podaného návrhu měření ze SOP, odvozených z dřívějších doporučených metod IFCC pro teplotu měření 30°C. Kalibrace je realizována pomocí kalibračních faktorů.

 

Nahoru


1.2. Referenční metoda IFCC měření AST (EC 2.6.1.1) – IRMM/IFCC 456

(Aspartátaminotransferáza)

Princip:
Konverze L-aspartátu a 2-oxoglutarátu účinkem AST na oxalacetát a L-glutamát. Následná detekce oxalacetátu oxidací NADH na NAD za katalýzy enzymem MD, sledovaná a kvantifikovaná měřením absorbance při vlnové délce 339 nm. Pyridoxal-5´- fosfát je použit jako koenzym a Tris (hydroxymethyl)-aminometan jako pufr. Jde o princip metody shodný s rutinními metodami měření, označovanými v programu EHK SEKK jako metody dle ECCLS (metody 1).

Složení reakční směsi
Tris 80 mmol.l-1
pH (37°C) 7,65 ± 0,05
L-aspartát 240 mmol.l-1
NADH 0,18 mmol.l-1
Pyridoxal-5´-fosfát 0,1 mmol.l-1
Malát dehydrogenáza 10 µkat.l-1 (600 U.l-1)
Laktát dehydrogenáza 15 µkat.l-1 (900 U.l-1)
2-oxoglutarát 12 mmol.l-1
Objemový podíl séra (plazmy) 0,0833 (odpovídá poměru vzorek : reakční směs 1 : 12)
Podmínky měření
Teplota měření 37°C ±0,1°C
Vlnová délka 339 nm (±1 nm)
Šíře spektrálního pásu (pološířka spektr. pásu) < 2 nm
Délka optické dráhy (tloušťka kyvety) 10 mm ±0,01 mm
Doba inkubace (saturace koenzymem) 300 s
Lag fáze (doba od startu do počátku měření) 90 s
Interval měření 180 s
Počet měřicích bodů > 6
Postup měření:
2,000 ml reagenčního roztoku
           vytemperování na 37°C
0,200 ml vzorku
           důkladné promíchání a inkubace 300 s – vytemperování na teplotu 37°C
0,200 ml startovacího činidla
           důkladné promíchání, počkat 90 s
pak měření absorbance po dobu 180 s

 

Startovací činidlo:
144 mmol.l-1 vodného roztoku 2-oxoglutarátu (dvojsodné soli, dihydrátu)

 

Reagenční blank:
Vzorek biologického materiálu je nahrazen stejným objemem 154 mmol.l-1 NaCl. Hodnota nesmí přesáhnout 0,002 . min-1. Slouží ke korekci hodnoty měřeného vzorku.

 

Blank vzorku:
Startovací činidlo je nahrazeno 154 mmol.l-1 NaCl. Používá se jen ke kontrole vhodnosti kalibrátorů a kontrolních materiálů s tím, že jeho hodnota musí být < 1 % hodnoty naměřené katalytické koncentrace AST ve vzorku.
Horní hranice pracovního rozsahu (vyšší mez stanovitelnosti (UL)):

Způsob ředění při překročení horní hranice:
Vzorek musí být naředěn 154 mmol.l-1 NaCl a analýza opakována.

 

Výpočet:

(po korekci na reagenční blank) . F = AST ve zvolených jednotkách

(kde faktor F = 1905 je pro výpočet v U.l-1 a F = 31,756 pro výpočet v µkat.l-1;
odvozeno z hodnoty ε 339 (NADH) = 630 m2 . mol-1)

 

Nahoru


1.3. Referenční metoda IFCC měření katalytické koncentrace ALT (EC 2.6.1.2) – IRMM/IFCC - 454

(Alaninaminotransferáza)

Princip:
Konverze L-alaninu a 2-oxoglutarátu účinkem ALT na pyruvát a L-glutamát. Následná detekce pyruvátu oxidací NADH na NAD za katalýzy enzymem LD sledovaná a kvantifikovaná měřením absorbance při vlnové délce 339 nm. Pyridoxal-5´-fosfát je použit jako koenzym a Tris jako pufr.

Princip referenční metody a metod, označovaných v programech EHK SEKK jako metody dle ECCLS je totožný (metody 1).

Složení reakční směsi
Tris 100 mmol.l-1
pH (37°C) 7,15 ±0,05
L-alanin 500 mmol.l-1
NADH 0,18 mmol.l-1
Pyridoxal-5´-fosfát 0,1 mmol.l-1
LD 28,3 µkat.l-1 (1700U.l-1)
2-oxoglutarát 15 mmol.l-1
Objemový podíl vzorku 0,0833 (odpovídá poměru vzorku a reakční směsi 1:12)
Podmínky měření
Teplota 37°C ±0,1°C
Vlnová délka 339 nm (±1 nm)
Šíře spektrálního pásu (pološířka spektr.pásu) < 2 nm
Délka optické dráhy (tloušťka kyvety) 10 mm ±0,01 mm
Doba inkubace (saturace koenzymem) 300 s
Lag fáze (doba od startu do počátku měření) 90 s
Interval měření 180 s
Počet měřicích bodů > 6
Postup měření:
2,000 ml reagenčního roztoku
           vytemperování na 37°C
0,200 ml vzorku
            důkladné promíchání a inkubace 300 s – vytemperování na teplotu 37°C
0,200 ml startovacího činidla
           důkladné promíchání, počkat 90 s
pak měření absorbance po dobu 180 s

 

Startovací činidlo:

180 mmol.l-1 vodného roztoku 2-oxoglutarátu (dvojsodné soli, dihydrátu)

 

Reagenční blank:
Vzorek biologického materiálu je nahrazen stejným objemem 154 mmol.l-1 NaCl. Hodnota nesmí přesáhnout 0,002 . min-1. Slouží ke korekci hodnoty měřeného vzorku.

Blank vzorku:
Startovací činidlo je nahrazeno 154 mmol.l-1 NaCl. Používá se jen ke kontrole vhodnosti kalibrátorů a kontrolních materiálů s tím, že jeho hodnota musí být <1% hodnoty naměřené katalytické koncentrace ALT ve vzorku.

Horní hranice pracovního rozsahu (vyšší mez stanovitelnosti (UL)) :

Způsob ředění při překročení horní hranice:
Vzorek musí být naředěn 154 mmol.l-1 NaCl a analýza opakována.

 

Výpočet:

(po korekci na reagenční blank) . F = ALT ve zvolených jednotkách

(kde faktor F = 1905 je pro výpočet v U.l-1 a F = 31,756 pro výpočet v µkat.l-1;
odvozeno z hodnoty ε 339 (NADH) = 630 m2 . mol-1)

 

Nahoru


1.4. Referenční metoda měření katalytické koncentrace GGT (EC 2.3.2.2) – IRMM/IFCC - 452

(γ-glutamyltransferáza)

Princip:
Enzym GGT katalyzuje reakci glycylglycinu s L-γ-glutamyl-3-karboxy-4-nitroanilidem za vzniku 5-amino-2-nitrobenzoátu a L-γ-glutamyl-γ-glutamyl -3-karboxy-4-nitroanilidu. Vzniklý produkt je intenzivně žlutě zbarvený a jeho množství se stanovuje fotometricky bez potřeby další pomocné chemické reakce. První substrát glycylglycin má současně i funkci pufru. Princip IFCC metody je shodný s principem prakticky všech běžných rutinních metod. Substrát je dobře rozpustný ve vodě (EHK SEKK metody 1).

Složení reakční směsi
Glycylglycin 150 mmol.l-1
pH (37°C) 7,7 ± 0,05
L-γ-glutamyl-3-karboxy-4-nitroanilid 6 mmol.l-1
Objemový poměr vzorku 0,0909 (odpovídá poměru vzorku a reakční směsi 1:11)
Podmínky měření
Teplota 37°C ±0,1°C
Vlnová délka 410 nm (±1 nm)
Šíře spektrálního pásu (pološířka spektr.pásu) < 2 nm
Délka optické dráhy (tloušťka kyvety) 10 mm ±0,01 mm
Doba inkubace 180 s
Lag fáze (doba od startu do počátku měření) 60 s
Interval měření 180 s
Počet měřicích bodů > 6
Postup měření:
2,000 ml reagenčního roztoku
           vytemperování na 37°C
0,250 ml vzorku
            důkladné promíchání a inkubace 180 s – vytemperování na teplotu 37°C
0,500 ml startovacího činidla
           důkladné promíchání, počkat 90 s
pak měření absorbance po dobu 180 s

 

Startovací činidlo:
33,0 mmol.l-1 vodného roztoku L-γ-glutamyl-3-karboxy-4-nitroanilidu (amonné soli, monohydrátu).

 

Reagenční blank:
Vzorek biologického materiálu je nahrazen stejným objemem 154 mmol.l-1 NaCl. Hodnota nesmí přesáhnout 0,002 . min-1. Slouží ke korekci hodnoty měřeného vzorku.

 

Blank vzorku:
Startovací činidlo je nahrazeno 154 mmol.l-1 NaCl. Používá se jen ke kontrole vhodnosti kalibrátorů a kontrolních materiálů s tím, že jeho hodnota musí být < 1 % hodnoty naměřené katalytické koncentrace GGT ve vzorku.

Horní hranice pracovního rozsahu (vyšší mez stanovitelnosti (UL)):

Způsob ředění při překročení horní hranice:
Vzorek musí být naředěn 154 mmol.l-1 NaCl a analýza opakována.

 

Výpočet:

(po korekci na reagenční blank) . F = GGT ve zvolených jednotkách

(kde faktor F = 1382 je pro výpočet v U.l-1 a F = 22,538 pro výpočet v µkat.l-1;
odvozeno z hodnoty ε 410 = 796 m2 . mol-1 pro 5-amino-2-nitrobenzoát)

 

Nahoru


1.5. Referenční metoda IFCC měření katalytické koncentrace kreatinkinázy CK (EC 2.7.3.2) – IRMM/IFCC – 455

(Kreatin-N-fosfotransferáza)

Princip:
Enzym kreatinkináza (ATP-Kreatin N-fosfotransferáza) katalyzuje konverzi kreatinfosfátu a ADP na kreatin a ATP. Vzniklý ATP reaguje s glukózou za katalýzy hexokinázy na ADP a glukóza-6-fosfát. Katalytická koncentrace CK je pak vyhodnocena detekční reakcí glukóza-6-fosfátu s NADP za katalýzy glukóza-6-fosfát dehydrogenázy na NADPH. Rychlost redukce NADP na NADPH je funkcí katalytické koncentrace CK. Imidazol slouží jako pufr reakční směsi, kationy hořčíku a N- acetylcystein jako aktivátory reakce, AMP jako složka, blokující interferenci myokinázy. Princip IFCC metody je shodný s principem, používaným u rutinních metod měření a označovaným v EHK – SEKK jako metody dle ECCLS (metody 1).

Složení reakční směsi
Imidazol 100 mmol.l-1
pH (37°C) 6,5 ± 0,05
Kreatin fosfát 30 mmol.l-1
ADP 2 mmol.l-1
EDTA 2 mmol.l-1
Octan hořečnatý 10 mmol.l-1
N-acetyl-L-cystein 20 mmol.l-1
AMP 5 mmol.l-1
P1,P5-di (adenosin-5´) pentafosfát 0,01 mmol.l-1
D-glukóza 20 mmol.l-1
NADP 2 mmol.l-1
Hexokináza 66,7 µkat.l-1 (4000 U.l-1)
Glukóza-6-fosfát dehydrogenáza 46,7 µkat.l-1 (2800 U.l-1)
Objemový podíl vzorku 0,0435 (odpovídá poměru vzorku a reakční směsi 1:23)
Podmínky měření
Teplota 37°C ±0,1°C
Vlnová délka 339 nm (±1 nm)
Šíře spektrálního pásu (pološířka spektr.pásu) < 2 nm
Délka optické dráhy (tloušťka kyvety) 10 mm ±0,01 mm
Doba inkubace 180 s
Lag fáze (doba od startu do počátku měření) 120 s
Interval měření 120 s
Počet měřicích bodů > 6
Postup měření:
2,000 ml reagenčního roztoku
           vytemperování na 37°C
0,100 ml vzorku
            důkladné promíchání a inkubace 180 s – vytemperování na teplotu 37°C
0,200 ml startovacího činidla
           důkladné promíchání, počkat 20 s
pak měření absorbance po dobu 120 s

 

Startovací činidlo:
345,0 mmol.l-1 vodného roztoku kreatinfosfátu (dvojsodné soli, tetrahydrátu).

 

Reagenční blank:

Vzorek biologického materiálu je nahrazen stejným objemem 154 mmol.l-1 NaCl. Hodnota nesmí přesáhnout 0,001 . min-1. Slouží ke korekci hodnoty měřeného vzorku.

 

Blank vzorku:
Startovací činidlo je nahrazeno 154 mmol.l-1 NaCl. Používá se jen ke kontrole vhodnosti kalibrátorů a kontrolních materiálů s tím, že jeho maximální přípustná hodnota musí být <1% hodnoty naměřené katalytické koncentrace CK ve vzorku.

Horní hranice pracovního rozsahu (vyšší mez stanovitelnosti (UL)):

Způsob ředění při překročení horní hranice:
Vzorek musí být naředěn 154 mmol.l-1 NaCl a analýza opakována.

 

Výpočet:

(po korekci na reagenční blank) . F = CK ve zvolených jednotkách

(kde faktor F = 3651 je pro výpočet v U.l-1 a F = 60,862 pro výpočet v µkat.l-1;
odvozeno z hodnoty ε 339 (NADPH) = 630 m2 . mol-1)

 

Nahoru


1.6. Referenční metoda IFCC pro měření katalytické koncentrace laktát dehydrogenázy LD (EC 1.1.1.27) – IRMM/IFCC – 453

(Laktátdehydrogenáza)

Princip:
L-laktát je konvertován enzymem LD na pyruvát za současné redukce NAD na NADH. Jako pufru se používá N-methyl-D-glukaminu - MEG).

Pozor! Princip není shodný s doposud nejčastěji používanou metodou stanovení LD, která sleduje opačný reakční průběh a která je v číselníku programu EHK-SEKK uvedena jako metoda 1).

 

Složení reakční směsi
N-metyl-D-glukamin 325 mmol.l-1
pH (37°C) 9,4 ± 0,05
L-(+)-laktát 50 mmol.l-1
β-NAD+  
     β-NAD+ (volná kyselina) 3,15 mmol.l-1
     β-NAD+ (lithná sůl) 6,85 mmol.l-1
Objemový poměr vzorku 0,0435 (odpovídá poměru vzorku : reakční směsi 1 : 23)
Podmínky měření
Teplota 37°C ±0,1°C
Vlnová délka 339 nm (±1 nm)
Šíře spektrálního pásu (pološířka spektr.pásu) < 2 nm
Délka optické dráhy (tloušťka kyvety) 10 mm ±0,01 mm
Doba inkubace 180 s
Lag fáze (doba od startu do počátku měření) 90 s
Interval měření 180 s
Počet měřicích bodů > 6
Postup měření:
2,000 ml reagenčního roztoku
           vytemperování na 37°C
0,100 ml vzorku
            důkladné promíchání a inkubace 180 s – vytemperování na teplotu 37°C
0,200 ml startovacího činidla
           důkladné promíchání, počkat 90 s
pak měření absorbance po dobu 180 s

 

Startovací činidlo:
Vodný roztok směsi 36,23 mmol.l-1 volné kyseliny NAD a 78,78 mmol.l-1 lithné soli NAD (dihydrátu).

 

Reagenční blank:
Vzorek biologického materiálu je nahrazen stejným objemem 154 mmol.l-1 NaCl.

 

Blank vzorku:
Se zpravidla neprovádí. Nutné jen při vysokých koncentracích L-laktátu.

Horní hranice pracovního rozsahu (vyšší mez stanovitelnosti (UL)) :

Způsob ředění při překročení horní hranice:
Vzorek musí být naředěn 154 mmol.l-1 NaCl a analýza opakována.

 

Výpočet:

(po korekci na reagenční blank) . F = LD ve zvolených jednotkách

(kde faktor F = 3651 je pro výpočet v U.l-1 a F = 60,862 pro výpočet v µkat.l-1;
odvozeno z hodnoty ε 339 (NADPH) = 630 m2 . mol-1)

 

Nahoru


2. Praktické aspekty nových referenčních metod IFCC ve vztahu k programu EHK - SEKK

Vztah k číselníku metod a horní hranici referenčních intervalů - příslušná data jsou uvedena v tabulce 1.

Tabulka 1: Nové referenční metody IFCC pro měření enzymů, jejich vztah k programu SEKK a jejich předběžné referenční intervaly
Enzym Zařazení odpovídající metody v číselníku metod SEKK(číslo metody dle číselníku) Horní mez referenčního intervalu v µkat.l-1
Ženy Muži
AST 1 0,55 0,58
ALT 1 0,58 0,75
GGT 1 0,63 0,92
CK 1 2,4 2,8
LD 3 4,2
α-AMS
(substrát G3)
5 1,5
α-AMS
(substrát G7)
7 1,7