血清谷丙转氨酶活性的测定(King法)【目的要求】1.掌握血清谷丙转氨酶活性测定的基本原理。2.熟悉血清谷丙转氨酶活性测定的具体操作方法。3.了解血清谷丙转氨酶活性测定的临床意义。【原理】生物机体内转氨基作用是α-氨基酸的氨基通过酶促作用转移到α-酮酸的酮基位置上,生产相应的酮酸和氨基酸的化学反应。催化这反应的酶称为转氨酶(transaminase),其辅酶为磷酸吡哆醛。转氨酶广泛存在于机体的各种组织中,在肝、心、肾等组织中的谷丙转氨酶(glutamicpyruvictransaminase,GPT),谷草转氨酶(glutamicoxalacetictransaminase,GOT)活性较高。在正常的新陈代谢过程中,血清内维持一定水平的转氨酶活性(即正常值)。当肝、心、肾等组织发生病变时,由于组织细胞肿胀,坏死导致大量的酶释放至血流中,从而引起血清谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)活性显著升高。因此测定这些酶的活性对某些疾病的临场诊断具有重要的参考价值。血清中的谷-丙转氨酶(ALT),在37℃、pH7.4的条件下,可催化基质(底物)液中的丙氨酸与α-酮戊二酸生成谷氨酸和丙酮酸:生成的丙酮酸可与起终止和显色作用的2,4二硝基苯肼发生加成反应,生成丙酮酸-2,4-二硝基苯腙,进而在碱性环境中生成红棕色的苯腙硝醌化合物,其颜色的深浅在一定范围内与丙酮酸的生成量,亦即与ALT活性的高低成正比关系。据此与同样处理的丙酮酸标准液相比较,便可算出或通过标准曲线查出血清中ALT的活性。King氏法谷丙转氨酶活性单位:每毫升血清在37℃与pH7.4的基质液作用60min,生成1μmol丙酮酸为一个单位。临床检验取血清量为0.1mL,报告数据以100mL血清计算,因此实际测得结果乘1000即可。例如0.1mL丙酮酸标准液中丙酮酸含量为0.2μmol,即相当GPT200U/100mL。试剂与器材1、样品动物或人血清2试剂1)甲液(1/15mol/L磷酸氢二钠溶液)称取磷酸氢二钠(Na2HPO4,A.R.)9.47g或含十二水磷酸氢二钠(Na2HPO4·12H2O,A.R.)23.87g溶于蒸馏水中定容至1000mL。2)乙液(1/15mol/L磷酸二氢钾溶液)称取磷酸二氢钾(KH2PO4,A.R.)9.078g溶于蒸馏水中定容至1000mL。取甲液825mL,乙液175mL混合,此液PH应为7.4。3)GPT基质液称取α-酮戊二酸29.2mg(2mmol/L)及α-DL-丙氨酸1.78g(200mmol/L)溶于50mLpH7.4的磷酸缓冲液中,加0.1mol/LNaOH溶液约0.5mL,调节pH为7.4,然后加磷酸缓冲液定容至100mL。加少许氯仿防腐,置冰箱中保存。4)2,4-二硝基苯肼(1mmol/L)称2,4-二硝基苯肼20mg。先溶于10mL浓盐酸中,使其溶解。再以蒸馏水定容至100mL。5)丙酮酸标准液精确称取丙酮酸钠22mg。加磷酸缓冲液溶解后定容至100mL。此溶液浓度为2μmol/mL,临用前配制。0.4mol/LNaOH溶液,1/15mol/L磷酸缓冲液(pH7.4)。3、器材试管及试管架,移液管(0.5mL,1mL,5mL),量筒(10mL,100mL),恒温水浴,722型分光光度计,坐标纸。实验内容和步骤1)制备标准曲线2)绘制标准曲线以光吸收值为纵坐标,酶活性单位数为横坐标,在坐标纸上绘制各测得A520值与对应的酶活性单位数的标准曲线。3)样品测定结果计算标准曲线测定法根据样品管A520值(已减去空白管A520)查标准曲线,即得每100mL血清中转氨酶活性单位数。标准管测定法每次测定酶活性时,同时用丙酮酸标准液(2μmol/mL)0.1mL,平行操作,即按上表操作,不做标准曲线,测定A520按下公式计算:比色测定法,如:金氏法(King法)、穆氏法(Mohun法)和赖氏法(Reitman-Frankel法)。其原理、试剂、操作步骤及作用温度等完全相同。不同之处在于作用时间:King法60min,Mohun法和Reiman法30min。因此它们的单位定义和标准曲线制备也不同。King法单位定义是:每1ml血清在37℃条件下与底物作用60min,生成1μmol丙酮酸称为一个单位。Mohun法单位定义是:每毫升血清在pH=7.4,37℃条件下与底物作用30min,每生成2.5微克丙酮酸为1单位。赖氏法没有制定自身的单位定义,而是以实验数据套用速率法的卡门氏单位作表示的。1个卡门氏单位的定义是:在温度25℃,pH7.4,波长340nm,光径1cm的条件下,1ml血清使NADH的吸光度下降0.001的转氨酶活性。可见卡门氏单位不是用物质的量浓度,而是用物质的吸光度表示酶的活性单位的。若将卡门氏单位的定义条件代入国际单位计算公式,即得卡门氏单位与国际单位的换算关系:1卡门氏单位=0.4821IU/L(25℃),便可将卡门氏单位兑换成国际单位。改原赖氏法的反应温度(40℃改为37℃)和底物浓度(改为低浓度)的改良赖氏法,对卡门氏单位的科学套用,使比色法一些缺陷得到了卓有成效的克服,使其结果与速率法较为一致,能较好反映酶的真实活性。由于赖氏法设计的底物浓度,如a-酮戊二酸不足,反应速度只能达到最大速度的65%;显色剂2,4-二硝基苯肼的用量只及反应液中酮酸浓度的一半;保温30min的酶促反应后,新生成的丙酮酸和未用完的a-酮戊二酸存在着无法人为控制的竞争显色的几率问题,如此等等,使赖氏法的重现性较差,在测量精度上仍与连续监测法相差甚大。注意事项1)为防止溶血及其他因素对酶活性测定的影响,实验过程所用的一切器皿(注射器、试管等)应清洗干净,干燥后方能使用。2)空腹取血,避免血脂干扰。迅速分出血清,及时测定。3)作为标准物质的丙酮酸钠极易变质。配试剂时应选择外观洁白干燥者。若颜色变黄或潮解,则应重结晶,干燥至衡重后再用。丙酮酸钠重结晶:取纯丙酮8份与蒸馏水2份混合,加入变质的丙酮酸钠使其达到饱和。此时溶液上层无色,下层有棕黄色油状物。取出上层无色液体置烧杯中,加入两倍体积的丙酮(无水)混匀后,置冰箱中数小时,则有白色丙酮酸钠析出,用布氏漏斗收集沉淀,并用纯丙酮洗涤两次,抽干后,置干燥器内,保存、备用。4)转氨酶只能作用于α-L-氨基酸(L-天冬氨酸,L-丙氨酸),对D-氨基酸无催化作用。实验室多用α-DL氨基酸(因较L-氨基酸价廉),如采用α―L―氨基酸,则需按α-DL氨基酸的用量减半。5)为保证操作结果可靠,测定酶活性时应恒定PH,保温时间,选用固定的比色计,比色杯以减少误差。6)血清转氨酶活性高于500(U)/100mL血清时,应将血清稀释一定倍数重新测定,其结果应乘以稀释倍数。7)每次测定样品数不要太多,其数量以在显色后30min内完成比色为宜。