临床生物化学/酶活性的浓度单位

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临床生物化学

血清酶定量的检测技术
- 测定酶活性浓度的两大类方法
  - 固定时间法（取样法）
  - 连续监测法与反应进程的分析
  - 连续监测法测酶活性浓度
  - 酶活性的浓度单位
  - 连续监测法中的干扰因素及其控制

50年代以前酶活性浓度单位的命名混乱，常以方法提出者的姓氏来命名，例如淀粉酶的Somogyi单位，碱性磷酸酶的King单位等等，定义参差不齐，给临床医师带来很大不便，尤其在建立“连续监测法”测酶后，大量酶应用于临床，此混乱现象更为突出。1963年国际生化协会通过广泛讨论，提出一个国际单位定义来表示酶量的多少，即1分钟能转化1微摩尔底物（μmolmin^－1）的酶量为一个国际单位，以IU表示之，由于意见不一致，至今尚未指定酶反应温度，而同一量的酶，在不同温度时间为1分钟所转化底物的量将有明显差异。为避免临床上误认为只要是同一国际单位的酶量在国际上无论何处所测结果都应一致，目前大多数实验工作者常省略国际二字（简写也由IU改为U）。

临床上测定的不是酶的绝对量而是浓度，1963年并未明确规定用ml或L表示体积。旧的文献中可见到mU/ml，或U/L。目前在临床化学中，几乎都习惯用U/L来表示体液中酶活性浓度。我国由于近年来大量用自动分析仪和连续监测法测酶，已逐步不再使用各种古老单位，而使用U/L来表示酶活性浓度。

近年来国际上大力推广SI制，我国已明确SI制为法定计量单位制，SI制中酶活性单位为Katal，即1秒中转化1个摩尔底物（mol s^－1）的酶量，Katal对体液中酶量而言显然过大，常用单位为ukatal或nkatal。

上述国际单位和katal间关系如下：

1U＝1μmol min^－1＝16.67nmol s^－1＝16.67nkatal

在我国不论实验室还是临床医师对katal都不太熟悉，如报告使用katal/L报告酶结果时，最好同时注明相应的U/L。

（一）连续监测法中酶活性浓度的计算

前面已提到连续监测法优点之一是计算方便，不需作标准曲线或标准管，用分光光度计监测酶反应过程时，很容易求出反应体系每分钟吸光度变化，根据摩尔吸光系数可求出△A相当测定物质变化的微摩尔数，由于临床医师需要知道的是标本中而不是反应体系中酶的浓度，计算中要考虑标本的稀释倍数，假如比色杯光径不是1cm，则还应考虑光径不同对△A的影响，这样整个计算公式应为：

此中ε为摩尔（线性）吸光体系（mol^－1.L.cm^－1）

△A为吸光度变化

v为标本体积（ml）

V为反应体系体积（ml）

L为光径（cm）

在实际测定中后面几项皆为常数，所以上式常简化为：

（二）常数K的意义和设置

在测酶时，常数K值的选择是很重要的。此值过高虽然测定的线性范围较宽，但重复性差，反之，虽然精密度好，但线性窄。

此问题与仪器测定的嗓音（noise）密切相关，自动分析仪吸光度读数嗓音一般都需控制在0.001，也就是仪器须保证对同一溶液反复进行测定时，吸光度误差最好控制0.001上下，虽然此值不大，但已可能使测定结果产生1/1000K值的误差，如K值为6000，代入上式，则每分钟测定吸光度如有0.001微小变化，结果将是出现上下6U/L的误差，对于一此参考值较低的酶，如转氨酶而言显然太大，临床医师无法容忍这么大差异。

K值设置的首先出发点应是测定酶的判断值或参考值上限，应保证这些值测定的可靠，所以转氨酶的常数K一般在3000左右，不少人宁愿在1500左右，另外还应考虑到测定时间，一些半自动分析仪测定时间短到0.5分，此时0.001嗓音对每分钟△A误差将是0.002，反之，测定时间延长到2分钟，误差也小一半，也就是说，如测定时间长，则K值可以设置大一些，如测定时间只有0.5分钟，K值一般不超过4000。

改变K值最方便的途径就是改变标本稀释度，稀释倍数愈大，K值愈大。

（三）常数K值的检验

摩尔吸光系数（ε）对一定物质而言常是一个定值，但在一些外界条件影响下也会有所变化。最明显例子是对硝基酚，随pH不同，颜色差异明显，当pH＞10时，405nm处其ε为18500，在pH7.0，ε下降为9400，颜色下降几乎一半。温度变化时，也会对NAD(P)H的ε产生一些影响。当波长大于334nm时，随温度升高，同一波长的ε值会轻度下降。

同时ε值是指用分光光度法，也就是在近似单色光的光源条件下才能成立，实际上大多数自动分析仪使用的是干涉滤片，波峰值可能出现差异，个别的半波宽可能为10nm乃至更大。由于杂散光的存在，会明显改变ε值，假如再考虑到注加系统的误差，实测K值很可能与理论K值不一致。Onuki检测了三台Hitachi-7150型自动分析仪测AST的K值分别为－5466、－5421、－5559。而理论K值为－6111则结果约增加为1.12倍。

测定实际的K值不是一件困难的事，目前有些自动分析仪已有相应的软件和试剂可以进行检测。事实上对一些性质稳定的物质如对硝基酚、对硝基苯胺，可以用高纯试剂配成标准品或直接购买可靠的校准品，将它们作为标本进行酶的测定，根据已知标准品的浓度和吸光度变化就可计算出实际K值，但此法不适用于测与NAD(P)H反应有关酶测定的K值。因为NAD(P)H不稳定，此时可使用测葡萄糖的紫外分光光度法试剂盒，对已知浓度的葡萄糖标准品进行终点法测定，此法产生与葡萄糖相等摩尔数的NAD(P)H，故不难从吸光度变化求出K值，也有人用乳酸脱氢酶测已知量的丙酮酸来求K值。