体内药物分析-免疫分析法课件.ppt

1、1 1、熟悉免疫分析法的基础知识、熟悉免疫分析法的基础知识2 2、了解放射免疫分析法、酶免疫分析法、化学、了解放射免疫分析法、酶免疫分析法、化学发光免疫分析法、荧光免疫分析法发光免疫分析法、荧光免疫分析法第一节：概第一节：概 述述基本原理基本原理基本条件基本条件方法分类方法分类 B B代表结合的标记抗原；代表结合的标记抗原；F F代表游离的标记抗原；代表游离的标记抗原；T T代表总的标记抗原。代表总的标记抗原。B/F-AgB/(B+F)100%-Ag抗原决定簇抗原决定簇(Cluster)的数的数量、性质及立体构型。量、性质及立体构型。抗原结合段抗原结合段(fragment of antigen

2、 binding，IgFab)与相应抗原决定簇的结合能力与相应抗原决定簇的结合能力。分子分子结构及立体构型相互吻合结构及立体构型相互吻合 标记抗原、未标记抗原和特异抗体标记抗原、未标记抗原和特异抗体免疫原性和抗原特异性免疫原性和抗原特异性 全抗原全抗原半抗原半抗原人工完全抗原人工完全抗原载体的本质是蛋白质动物血清蛋白最常用。载体的本质是蛋白质动物血清蛋白最常用。牛血清白蛋白牛血清白蛋白(BSA)、兔血清白蛋白兔血清白蛋白(RSA)、人血清、人血清白蛋白白蛋白(HSA)鉴定的目的：测定人工抗原（药物）与蛋鉴定的目的：测定人工抗原（药物）与蛋白质的结合比白质的结合比光谱分析法光谱分析法化学分析法化

3、学分析法放射性同位素法放射性同位素法(1)(1)光谱分析法光谱分析法(2)(2)化学分析法化学分析法三硝基苯磺酸钠或二硝基酚三硝基苯磺酸钠或二硝基酚(3)(3)放射性同位素标记法放射性同位素标记法1特异抗体特异抗体(Specific Antibody)抗体：单克隆抗体和多克隆抗体抗体：单克隆抗体和多克隆抗体(抗血清抗血清)两大类两大类水剂：水剂：福氏完全佐剂福氏完全佐剂(Freunds Complete Adjuvant)福氏不完全佐剂福氏不完全佐剂 家兔家兔羊、豚鼠羊、豚鼠 无菌操作无菌操作羊羊家兔家兔(1)(1)滴度滴度(Titer)(Titer)效价或工作稀释度效价或工作稀释度抗血清抗血

4、清标记抗原法标记抗原法设放射性强度为设放射性强度为T T沉淀的放射性强度沉淀的放射性强度(B)(B)标记药物的结合百分率标记药物的结合百分率(B/T(B/T)过量抗体结合率过量抗体结合率ABABC C点点D D点点1 1按标记物的种类分按标记物的种类分(1)放射免疫分析放射免疫分析(radioimmunoassay，RIA)(2)酶免疫分析酶免疫分析(enzyme immunoassay，EIA)(1)均相免疫分析均相免疫分析(Itomogeneous lmmunoassay)(2)非均相免疫分析非均相免疫分析(heterogeneous immunoassay)放射性同位素标记抗原放射性同位

5、素标记抗原F F与与B B的分离技术的分离技术放射免疫测定仪放射免疫测定仪标准曲线的制备与样品测定步骤标准曲线的制备与样品测定步骤方法评价方法评价应用举例应用举例特点：特点：。mci g-1或或mciml-1 标标记抗原的纯度决定记抗原的纯度决定RIARIA的特异性的特异性而标记而标记抗原的放射性比度则决定抗原的放射性比度则决定RIARIA的灵敏度的灵敏度125I的特点是：的特点是：3 3H H的特点是：的特点是：1125I标记抗原的制备标记抗原的制备氧化法氧化法H H2 2O O2 2及氯胺及氯胺T T等，目前应用最多的是氯胺等，目前应用最多的是氯胺T T定位标记和非定位标记定位标记和非定位

6、标记非定位标记非定位标记定位标记定位标记1 1、沉淀法、沉淀法2 2、吸附法、吸附法3 3、固相法、固相法4 4、双抗体法、双抗体法(一一)沉淀法沉淀法硫酸铵、亚硫酸氢钠、乙醇、异丙醇硫酸铵、亚硫酸氢钠、乙醇、异丙醇优点：快速、简便、价廉优点：快速、简便、价廉缺点缺点 分离原理：分离原理：第二抗体第二抗体(抗一抗体抗一抗体)标记药物标记药物(抗抗原原-第一抗体第一抗体-第二抗体结合物第二抗体结合物一类是一类是计数器计数器(-Counter)一类是液体闪烁测量仪一类是液体闪烁测量仪(Liquid Scintillation Counter)作用：作用：条件：条件：烷基苯类，甲苯烷基苯类，甲苯、对

7、二甲苯、对二甲苯、1 1，2 2，4 4三甲苯三甲苯醚类，醚类，1 1，4 4二氧六环二氧六环作用：作用：要求：要求：对联三苯对联三苯(TP)、2，5二苯基噁唑二苯基噁唑(PPO)、2苯基苯基5(4联苯基联苯基)1，3，4噁二噁二唑唑(PBD)计数瓶计数瓶(或称闪烁杯或称闪烁杯)：光电倍增管：光电倍增管：(T)(T)(T)(T)(B)(B)(F)(F)计数率计数率标准抗原标准抗原(待测药物标准品待测药物标准品)的浓度的浓度(B(B)B B=(B=(BT)T)100100B B=(B=(BB B0 0)100100酶标记抗原酶标记抗原均相酶免疫分析均相酶免疫分析非均相酶免疫分析非均相酶免疫分析方

8、法评价方法评价应用示例应用示例 (一一)标记酶的选择标记酶的选择 特异性强特异性强，酶蛋白分子中应具有足够的活性基团，以便能，酶蛋白分子中应具有足够的活性基团，以便能与药物结合。与药物结合。活性要高活性要高，即当底物浓度低时，确有较高的催化反应率。，即当底物浓度低时，确有较高的催化反应率。酶的活性不易受样品中其它成分影响，有较好的稳定性。酶的活性不易受样品中其它成分影响，有较好的稳定性。酶的酶的纯度要高纯度要高，且生物体液中应无标记酶、底物、抑制剂，且生物体液中应无标记酶、底物、抑制剂及其它干扰物质存在。及其它干扰物质存在。酶的酶的活性测量方法活性测量方法应简单、灵敏、精密和快速。应简单、灵敏

9、、精密和快速。酶的来源、纯化、供应等应酶的来源、纯化、供应等应方便、价廉方便、价廉。1 1辣根过氧化物酶辣根过氧化物酶(HRP):(HRP):约有约有5050的的EIAEIA使用此酶。使用此酶。2 2碱性磷酸酯酶碱性磷酸酯酶(AP):AP(AP):AP标记的结合物性质稳定，其标记的结合物性质稳定，其活性可用分光光度计或荧光计测量。活性可用分光光度计或荧光计测量。3 36-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6-PD):(G-6-PD):通常用于均相通常用于均相EIAEIA。4 4-半乳糖苷酶半乳糖苷酶(-Gal):(-Gal):适用于均相适用于均相EIAEIA和非均相和非均相EIAEIA

10、。5 5苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶(MDH):(MDH):多用于尿样的均相多用于尿样的均相EIAEIA。无色、无毒能溶水；无色、无毒能溶水；化学性质稳定、不受光照的影响；化学性质稳定、不受光照的影响；转化率高，在酶催化下可产生大量的有色物质；转化率高，在酶催化下可产生大量的有色物质；显色产物的量在一定范围内与酶的浓度或活性成显色产物的量在一定范围内与酶的浓度或活性成正比；正比；应有终止酶反应的试剂。应有终止酶反应的试剂。1 1、辣根过氧化物酶的底物：邻苯二胺（、辣根过氧化物酶的底物：邻苯二胺（OPDOPD）、）、5-5-氨基水氨基水杨酸（杨酸（5-ASA5-ASA）、四甲基联苯胺及其硫酸盐（）、

11、四甲基联苯胺及其硫酸盐（TMB/TMBSTMB/TMBS）2 2、碱性磷酸酶底物：对硝基酚磷酸盐溶液（、碱性磷酸酶底物：对硝基酚磷酸盐溶液（p-NPPp-NPP）、）、4-4-甲基伞酮基甲基伞酮基-磷酸盐（磷酸盐（4-MUP4-MUP）3 3、-D-半乳糖苷酶底物：邻硝基苯半乳糖苷酶底物：邻硝基苯-D-半乳糖吡喃苷半乳糖吡喃苷（o-NPG）、氯酚红）、氯酚红-D-半乳糖吡喃苷（半乳糖吡喃苷（CPRG）、试卤）、试卤灵灵-D-半乳糖吡喃苷（半乳糖吡喃苷（RG）4、葡萄糖氧化酶底物：与辣根过氧化物酶底物相同、葡萄糖氧化酶底物：与辣根过氧化物酶底物相同（三）：酶标记药物的制备（三）：酶标记药物的制备

12、 酶标药物的酶标药物的酶活性酶活性和和免疫活性免疫活性决定了酶免疫测决定了酶免疫测定法的灵敏度，因此酶标药物成为定法的灵敏度，因此酶标药物成为EIAEIA的关键。的关键。选择制备方法应注意以下原则：选择制备方法应注意以下原则：（1 1）对酶和抗体的活性没有影响）对酶和抗体的活性没有影响 （2 2）生成的结合物是可溶的、稳定的）生成的结合物是可溶的、稳定的 （3 3）反应条件易控制）反应条件易控制 （4 4）制备方法简单、能重现）制备方法简单、能重现均相酶免疫分析均相酶免疫分析(Homogeneous Enzyme Immunoassay)(Homogeneous Enzyme Immunoas

13、say)是指酶标抗原是指酶标抗原(Ag(AgE E)同抗体同抗体(Ab)(Ab)结合后，所形成的结合后，所形成的酶标抗原一抗体结合物酶标抗原一抗体结合物(Ag(AgE EAb)Ab)可使酶的活性发生可使酶的活性发生改变改变(增强或减弱增强或减弱)，且不需将游离的酶标药物，且不需将游离的酶标药物(Ag(AgE E)与结合的与结合的(Ag(AgE E一一Ab)Ab)酶标药物分开，就可直接通过测酶标药物分开，就可直接通过测定酶活性的变化，求出样品含量的方法。定酶活性的变化，求出样品含量的方法。酶增强酶增强(放大放大)免疫测定技术免疫测定技术(Enzyme Multiplied(Enzyme Mult

14、iplied ImnunoassayImnunoassay、techniquetechnique，EMIT)EMIT)，或称，或称“结合酶免结合酶免疫分析法疫分析法”EMITEMIT法通常使用法通常使用6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6-(G-6-PD)PD)作标记酶，其原理是标记在待测药物上的作标记酶，其原理是标记在待测药物上的G-G-6-PD6-PD在辅酶在辅酶I I参与下能将底物参与下能将底物6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(G-(G-6-P)6-P)氧化成氧化成6-6-磷酸葡萄糖酸，而辅酶磷酸葡萄糖酸，而辅酶I I本身则被本身则被还原成还原型辅酶还原成还原型辅酶I(NADH)

15、I(NADH)。在该反应过程中，辅酶在该反应过程中，辅酶I I的结构发生了变化，的结构发生了变化，导致导致NADNAD与与NADHNADH的紫外吸收光谱形状不同，还原的紫外吸收光谱形状不同，还原型辅酶型辅酶I I在在340nm340nm处有最大吸收，而辅酶处有最大吸收，而辅酶I I在此波在此波长处则吸收甚小长处则吸收甚小。未标记药物未标记药物(Ag)(Ag)抗体辅酶抗体辅酶I(NAD)I(NAD)底物底物(G-6-P)(G-6-P)抗原抗原-抗抗体结合物体结合物Ag-AbAg-Ab酶标药物酶标药物(Ag(AgE E)。酶标药物与未标记药物互相竞争。酶标药物与未标记药物互相竞争有限量的抗体有限量

16、的抗体(Ab)(Ab)，当这种竞争结合反应达到平衡之后，则有部分，当这种竞争结合反应达到平衡之后，则有部分酶标药物与抗体相结合，从而使结合酶标药物酶标药物与抗体相结合，从而使结合酶标药物(Ag(AgE E-Ab)-Ab)上的酶活性上的酶活性受到抑制，不能再同底物发生作用，而只有游离酶标药物受到抑制，不能再同底物发生作用，而只有游离酶标药物(AgE)(AgE)上上的酶才有活性，能作用于底物产生测定信号。如果样品中待测药物的酶才有活性，能作用于底物产生测定信号。如果样品中待测药物的浓度越高，则竞争抑制的结果使游离酶标药物的量增多，亦即酶的浓度越高，则竞争抑制的结果使游离酶标药物的量增多，亦即酶的活

17、性随着待测药物浓度的增加而增强，故有的活性随着待测药物浓度的增加而增强，故有“酶增强免疫技术酶增强免疫技术”之称。之称。由于游离酶标药物量的增多，能使更多的由于游离酶标药物量的增多，能使更多的NADNAD参与氧化反应，参与氧化反应，生成更多的酶反应产物生成更多的酶反应产物NADHNADH。根据。根据NADHNADH在在340nm340nm处有紫外吸收的原处有紫外吸收的原理，便可用分光光度计测定吸收度，求出待测药物的含量。理，便可用分光光度计测定吸收度，求出待测药物的含量。非均相免疫分析：指酶标抗原非均相免疫分析：指酶标抗原(Ag(AgE E)同抗体同抗体(Ab)(Ab)结合结合后，形成的酶标抗

18、原后，形成的酶标抗原-抗体结合物抗体结合物(Ag(AgE E-Ab)-Ab)与游离的酶与游离的酶标抗原标抗原(A(AE E)一样，其标记酶都具酶活性。因此必须将一样，其标记酶都具酶活性。因此必须将AgAgE EAbAb与游离的与游离的AgAgE E分开后，再测定酶活性的变化，以分开后，再测定酶活性的变化，以求出待测药物的含量。求出待测药物的含量。酶联免疫吸附测定酶联免疫吸附测定(Enzyme Linked Immunosorbent(Enzyme Linked Immunosorbent AssayAssay，ELISA)ELISA)：将一种反应物固定在固相载体上，当：将一种反应物固定在固相载

19、体上，当另一种反应物与其结合后，可通过洗涤、离心等方法将另一种反应物与其结合后，可通过洗涤、离心等方法将液相中未结合的其它物质倾去，然后测定结合在固相上液相中未结合的其它物质倾去，然后测定结合在固相上的酶活性。的酶活性。竞争法是将抗体直接吸附在有小孔的反应板孔内，竞争法是将抗体直接吸附在有小孔的反应板孔内，然后将待测样品和定量的酶标药物加入孔内并混匀。然后将待测样品和定量的酶标药物加入孔内并混匀。将反应板置于适宜温度下温育一定时间，待酶标药物将反应板置于适宜温度下温育一定时间，待酶标药物与未标记药物的竞争结合反应达到平衡后，洗去未同与未标记药物的竞争结合反应达到平衡后，洗去未同抗体结合的游离药

20、物，而与抗体结合的酶标药物和未抗体结合的游离药物，而与抗体结合的酶标药物和未标记药物标记药物(固相载体沉淀部分固相载体沉淀部分)则保留在孔内。然后将则保留在孔内。然后将底物加入孔内，结合在抗体上的酶标药物能催化底物，底物加入孔内，结合在抗体上的酶标药物能催化底物，发生水解、氧化或还原等化学反应，从而产生可测信发生水解、氧化或还原等化学反应，从而产生可测信号。测定时以空白试验号。测定时以空白试验(孔内不加待测样品孔内不加待测样品)作参比。作参比。ElAElA优点：优点：避免对人体的放射性伤害、环境的污染避免对人体的放射性伤害、环境的污染 酶标记物较稳定，半衰期可超过酶标记物较稳定，半衰期可超过1

21、 1年。年。酶免疫反应通常不需要酶免疫反应通常不需要 不需要温育不需要温育 不需将与抗体结合的标记药物同游离的标记药物分开，不需将与抗体结合的标记药物同游离的标记药物分开，便可直接测定。便可直接测定。产生的信号用普通的可见一紫外分光光度计就可测定，产生的信号用普通的可见一紫外分光光度计就可测定，不需昂贵的仪器没备。不需昂贵的仪器没备。缺点：缺点：标记酶不像同位素标记物、荧光标记物那样能直接标记酶不像同位素标记物、荧光标记物那样能直接产生信号，而必须要何其它试剂，如酶底物、辅酶的产生信号，而必须要何其它试剂，如酶底物、辅酶的参与，才能完成酶反应，引起吸收光谱等变化后方可参与，才能完成酶反应，引起

22、吸收光谱等变化后方可进行测定。进行测定。血样中利多卡因的测定血样中利多卡因的测定1 1药物与试剂药物与试剂试剂试剂A A：内含抗体：内含抗体(由利多卡因与大分子载体结合成人由利多卡因与大分子载体结合成人工抗原后免疫绵羊而得工抗原后免疫绵羊而得)、底物、底物(G-6-P)(G-6-P)及辅酶及辅酶I(NAD)I(NAD)。保存剂（保存剂（0.05mol/L tris-HCl0.05mol/L tris-HCl缓冲液）。缓冲液）。试剂试剂B B：内含酶标药物：内含酶标药物(用用G-6-PDG-6-PD标记的利多卡因标记的利多卡因)及保及保存剂存剂(pH 7.9)(pH 7.9)。其它试剂：其它试剂

23、：标准品和质控对照品。标准品和质控对照品。0.055mol/L 0.055mol/L tris-HCltris-HCl缓冲液缓冲液2 2样品测定样品测定 精密量取血浆或血清样品精密量取血浆或血清样品50l50l，于，于2ml2ml小烧杯中，小烧杯中，加入加入TBTB缓冲液缓冲液250l250l，混匀后，吸出，混匀后，吸出5l5l置另一置另一2ml2ml小烧杯中，再加入小烧杯中，再加入TBTB缓冲液缓冲液250l250l，充分混匀。然后，充分混匀。然后加入试剂加入试剂A50lA50l及及TBTB缓冲液缓冲液250l250l，再加入试剂，再加入试剂B B 50l50l及及TBTB缓冲液缓冲液250

24、l250l，混匀，立即将反应液吸入，混匀，立即将反应液吸入分光光度计的样品池中，在分光光度计的样品池中，在340nm340nm波长处测吸收度。波长处测吸收度。根据标准曲线，求出血样中利多卡因的浓度。根据标准曲线，求出血样中利多卡因的浓度。3 3标准曲线的制备标准曲线的制备 将药盒提供的将药盒提供的6 6个装有不同量的利多卡因标准品个装有不同量的利多卡因标准品小瓶取出，在每瓶中加入小瓶取出，在每瓶中加入1.0ml1.0ml蒸馏水，即得到浓度蒸馏水，即得到浓度分别为分别为0 0、1.01.0、2.02.0、3.03.0、5.05.0及及12.0mg/L12.0mg/L的标准品的标准品溶液。然后分别

25、吸取不同浓度的标准品溶液溶液。然后分别吸取不同浓度的标准品溶液50l50l代代替血清样品，按样品测定方法同样操作。以吸收度为替血清样品，按样品测定方法同样操作。以吸收度为纵坐标，标准品溶液浓度为横坐标，在半对数纸上作纵坐标，标准品溶液浓度为横坐标，在半对数纸上作图，即得标准曲线。并将另一瓶利多卡因质控对照品图，即得标准曲线。并将另一瓶利多卡因质控对照品加入加入3.0ml3.0ml蒸馏水，得浓度为蒸馏水，得浓度为4.0mg/L4.0mg/L，供核对标准曲，供核对标准曲线用。线用。第四节：化学发光免疫分析第四节：化学发光免疫分析定义：定义：是将化学发光反应的高度灵敏性和免疫反是将化学发光反应的高度

26、灵敏性和免疫反应的高度专一性结合起来，用于超微量物质的一应的高度专一性结合起来，用于超微量物质的一种检测技术。种检测技术。直接化学发光物质标记法直接化学发光物质标记法化学发光酶免疫分析法化学发光酶免疫分析法第五节：荧光免疫分析第五节：荧光免疫分析 定义：是以荧光物质作为标记物与待测药定义：是以荧光物质作为标记物与待测药物结合，所形成的荧光标记物能与抗体发生免物结合，所形成的荧光标记物能与抗体发生免疫反应，引起荧光强度发生变化的一种分析方疫反应，引起荧光强度发生变化的一种分析方法，法，fluorescence Immunoassay,FIA1 1、简述免疫分析法的基本原理及应满足的基本条、简述免疫分析法的基本原理及应满足的基本条件？件？2 2、简述抗原抗体反应的特点及方法的分类？、简述抗原抗体反应的特点及方法的分类？3 3、简述均相免疫分析和非均相免疫分析？、简述均相免疫分析和非均相免疫分析？4 4、简述、简述F F与与B B的分离方法？的分离方法？5 5、简述酶免疫分析中常用到的标记酶及相关的酶、简述酶免疫分析中常用到的标记酶及相关的酶底物？底物？6 6、简述酶联免疫吸附测定的基本原理与操作？、简述酶联免疫吸附测定的基本原理与操作？