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  藥物分析:常用定量分析法與應(yīng)用——酶法           ★★★ 【字體:

常用定量分析法與應(yīng)用——酶法,藥物分析考試輔導(dǎo)

來(lái)源:醫(yī)學(xué)全在線 更新:2007-5-20 考研論壇


 。2)連續(xù)測(cè)定法
  1)紫外-可見(jiàn)分光光度法:這是根據(jù)產(chǎn)物和底物在某一波長(zhǎng)或波段上,有明顯的特征吸收差別而建立起來(lái)的連續(xù)檢測(cè)方法。
吸收度測(cè)定應(yīng)用的范圍很廣,幾乎所有氧化還原酶都可用此法測(cè)定。例如,脫氫酶的輔酶NAD(P)H在340nm有吸收高峰,而其氧化型則無(wú);細(xì)胞色素氧化酶的底物為細(xì)胞色素C,該物質(zhì)在還原態(tài)時(shí),在550nm的摩爾吸收系數(shù)為2.18×104,而氧化型為0.80×104,故可利用這種吸收度差別來(lái)進(jìn)行測(cè)定。
  吸收度測(cè)定法的特點(diǎn)是靈敏度高(可檢測(cè)到10-9摩爾水平的變化)、簡(jiǎn)便易行,測(cè)定一般可在較短的時(shí)間內(nèi)完成。
2)熒光分析法:它的原理是,如果酶反應(yīng)的底物與產(chǎn)物之一具有熒光,那么熒光變化的速度可代表酶反應(yīng)速度。
  應(yīng)用此法測(cè)定的酶反應(yīng)有兩類:一是脫氫酶等反應(yīng),它們的底物本身在酶反應(yīng)過(guò)程中有熒光變化,例如NAD(P)H的中性溶液發(fā)強(qiáng)的藍(lán)白色熒光(460nm),而NAD(P)+則無(wú)。另一類是利用熒光源底物的酶反應(yīng),例如可用二丁酰熒光素測(cè)定脂肪酶,二丁酰熒光素不發(fā)熒光,但水解后釋放熒光素。熒光分析法測(cè)得的酶活性水平通常以單位時(shí)間內(nèi)熒光強(qiáng)度的變化(AF/At)表示。熒光測(cè)定法的主要缺點(diǎn)是,熒光讀數(shù)與濃度間沒(méi)有確切的比例關(guān)系,而且常因測(cè)定條件如溫度、散射、儀器等而不同,所以如果要將酶活性以確定的單位表示時(shí),首先要制備校正曲線,根據(jù)這曲線再進(jìn)行定量。
  熒光分析法的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度極高,它比光吸收測(cè)定法還要高2~3個(gè)數(shù)量級(jí),因此特別適于酶量或底物量極低時(shí)的快速分析。
  3)旋光度法:某些酶反應(yīng)過(guò)程常伴隨著旋光變化,在沒(méi)有其它更好的方法可用時(shí),可考慮用旋光度測(cè)定法。
  4)酶偶聯(lián)測(cè)定法:所謂酶偶聯(lián)法是應(yīng)用過(guò)量、高度專一的“偶聯(lián)工具酶”,使被測(cè)酶反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行到某一可直接、連續(xù)、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確測(cè)定階段的方法。以和光學(xué)檢測(cè)法相偶聯(lián)的分析法為例:
 、俦粶y(cè)酶反應(yīng)的產(chǎn)物是某脫氫酶的底物。在這種情況下,可向反應(yīng)測(cè)定系統(tǒng)中加入足夠量的相應(yīng)的脫氫酶和輔酶,使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,然后通過(guò)NAD(P)H特征吸收變化而加以測(cè)定。例如,己糖激酶(HK)的測(cè)定就可在過(guò)量的葡萄糖-6-磷酸(G-6-P)脫氫酶。℅6PDH)和NADP+存在的條件下進(jìn)行:
  。ǚ磻(yīng)式)
  大約有50種左右的脫氫酶可以利用NAD+和NADH,20多種脫氫酶能利用NADP+和NADPH用作偶聯(lián)指示酶。
有些情況下,被測(cè)反應(yīng)不能直接和上述脫氫酶反應(yīng)連起來(lái),此時(shí)可再插入一個(gè)起聯(lián)結(jié)作用的輔助酶反應(yīng)。例如為了測(cè)定肌激酶就可用這樣的系統(tǒng):
  (反應(yīng)式)被測(cè)反應(yīng)
  其中PEP、Pry和L分別代表磷酸烯醇丙酮酸、丙酮酸和乳酸;AMP、ADP和ATP分別為一磷酸、二磷酸和三磷酸腺苷。
②被測(cè)反應(yīng)物和其他有光學(xué)性質(zhì)改變的酶反應(yīng)偶聯(lián)。 如腺苷酸脫氨酶在催化AMP脫氨過(guò)程中對(duì)265nm的光伴隨有吸收度的降低,此酶專一于AMP,不作用ADP和ATP,因此在測(cè)定某些合成酶或激酶反應(yīng)時(shí),它可用作偶聯(lián)指示酶;肌激酶的測(cè)定也可被利用:
  應(yīng)用酶偶聯(lián)測(cè)定法最重要的是加入的偶聯(lián)工具酶應(yīng)該高度純凈、專一而且過(guò)量,使測(cè)得的反應(yīng)速度和酶濃度間有線性關(guān)系。至于偶聯(lián)指示  酶的用量一般應(yīng)為被測(cè)酶的100倍左右。
  5)其他:其他檢測(cè)法有電化學(xué)測(cè)定法;離子選擇性電極測(cè)定法適用于產(chǎn)酸反應(yīng)中pH變化的測(cè)定;放射化學(xué)法的特點(diǎn)是靈敏度極高,可直接用于酶活性測(cè)定,缺點(diǎn)是操作繁而費(fèi)時(shí)。
  4.測(cè)定過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題
 。1)產(chǎn)物的測(cè)定:和一般化學(xué)反應(yīng)一樣,酶反應(yīng)速度可用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物(底物)的減少或產(chǎn)物的增加來(lái)表示:
  其中s和p分別代表底物或產(chǎn)物濃度,t為時(shí)間。一般情況下,產(chǎn)物和底物的改變量是一致的。但是由于反應(yīng)系統(tǒng)中使用的底物往往是足夠過(guò)量的,而反應(yīng)時(shí)間通常又很短,底物的減少量?jī)H為總量的很小的百分?jǐn)?shù),因此測(cè)定不易準(zhǔn)確;反之,產(chǎn)物從無(wú)到有,只要測(cè)定方法靈敏,準(zhǔn)確度可以很高,故以分析產(chǎn)物為好。
 。2)反應(yīng)速度的測(cè)定:反應(yīng)速度可以單位時(shí)間內(nèi)底物的變化量表示。如果將測(cè)得的產(chǎn)物或底物變化量對(duì)時(shí)間作圖,可獲得“酶反應(yīng)進(jìn)程曲線”,這條曲線的斜率就代表酶反應(yīng)速度。
  大多數(shù)酶的反應(yīng)進(jìn)程曲線表明,在酶反應(yīng)的最初階段里,底物或產(chǎn)物的變化量一般隨反應(yīng)時(shí)間而線性地增加,反應(yīng)速度恒定;但是反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),這條曲線會(huì)逐漸地彎曲下來(lái),斜率發(fā)生改變,反應(yīng)速度下降。其原因是,底物濃度在下降,產(chǎn)物在增加,逆反應(yīng)從無(wú)到有逐漸變得顯著起來(lái);同時(shí)酸、堿、熱等也在慢慢地使酶失效。因此,這種情況下測(cè)得的反應(yīng)速度已是一種表觀的、多種因素影響下的綜合結(jié)果,不能代表酶的真正活性。真正能代表酶催化活性的是反應(yīng)初始階段的速度,即反應(yīng)初速度。
  要求得初速度,一般先要給一條酶反應(yīng)進(jìn)程曲線,并取其直線線段的斜率代表酶反應(yīng)初速度;如果這條直線線性不明顯,那末就應(yīng)沿曲線的最初部分畫(huà)出通過(guò)零點(diǎn)或外推到零點(diǎn)的切線,并以這條切線構(gòu)成的斜率代表酶反應(yīng)初速度。
  進(jìn)程曲線可以通過(guò)連續(xù)測(cè)定得到,也可通過(guò)在間隔時(shí)間取樣測(cè)定繪制,它至少應(yīng)由三個(gè)時(shí)間點(diǎn)組成;零時(shí)點(diǎn)、適當(dāng)選擇的時(shí)間間隔(取決于具體的反應(yīng)和測(cè)定方法)以及二倍于這個(gè)間隔的點(diǎn)。并且要求在這種時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)量不超過(guò)底物總量的20%。
  (3)測(cè)定要達(dá)到的要求:酶活力測(cè)定的目的,就是要通過(guò)酶反應(yīng)速度的測(cè)定,求得酶的濃度或含量,因此,測(cè)得的反應(yīng)速度必須和酶濃度間有線性的比例關(guān)系,這也是檢驗(yàn)酶反應(yīng)和測(cè)定系統(tǒng)是否適宜、正確的標(biāo)準(zhǔn)。 醫(yī)學(xué)全在線網(wǎng)站gydjdsj.org.cn
  要達(dá)到上述測(cè)定要求,最基本的是必須測(cè)定反應(yīng)初速度。圖可以很好地說(shuō)明二者的關(guān)系,(a)是在不同酶濃度條件下得到的反應(yīng)進(jìn)程曲線,可見(jiàn)酶濃度不同,反應(yīng)速度下降的先后、快慢各不相同;如果將這些曲線在不同時(shí)間測(cè)得的反應(yīng)速度相對(duì)酶濃度作圖,就可得到    (b)所示的酶濃度曲線,可見(jiàn)只有在反應(yīng)時(shí)間to測(cè)得的反應(yīng)速度和酶濃度間具有合乎要求的線性比例關(guān)系;而在t1和t2(t2〉t1>to)得到的結(jié)果則不一定這樣,反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng),這種偏離也越大。
(圖13酶反應(yīng)進(jìn)程曲線與酶濃度曲線的關(guān)系)
  所以在通常的酶活力測(cè)定時(shí),總要先制備兩條曲線:酶反應(yīng)進(jìn)程曲線和酶濃度曲線。從前者求得反應(yīng)初速度,根據(jù)初速度繪制酶濃度曲線,并通過(guò)后者來(lái)檢驗(yàn)酶反應(yīng)測(cè)定系統(tǒng)是否適宜。

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