酶联免疫吸附剂测定中所用的酶要求纯度高、催化反应的转化率高、专一性强、性质稳定、来源丰富、价格不贵、制备成的酶标抗体或抗原性质稳定,继续保留着它的活性部分和催化能力。最好在受检标本中不存在与标记酶相同的酶。另外它的相应底物应易于制备和保存,价格低廉,有色产物易于测定,光吸收高。酶联免疫吸附剂测定中最常用的酶为辣根过氧化酶(HRP)和从牛肠粘膜或大肠杆菌提取的碱性磷酸酶(AP)。
HRP在蔬菜作物辣根中含量很高,纯化方法也不复杂。它是一种糖蛋白,含糖量约18%;分子量为44kD;是一种复合酶,由主酶(酶蛋白)和辅基(亚铁血红素)结合而成的一种卟啉蛋白质。主酶为无色糖蛋白,在275nm波长处有最高吸收峰;辅基是深棕色的含铁卟啉环,在403nm波长处有最高吸收峰。HRP催化下列反应。
上式中DH2为供氢体,H2O2O为受氢体。HRP对受氢体的专一性很高,除H2O2外,仅作用于小分子醇的过氧化物和尿素的过氧化物。后者为固体,作为试剂较H2O2方便。许多化合物可作为HRP的供氧体,在酶联免疫吸附剂测定中常用的供氢体底物为邻苯二胺(orthopenylenediamine,OPD)、四甲基联苯胺(3,3',5,5'-tetramethylbenzidine,TMB)和ABTS[2,2'-azino-bis(3-ethyl-benzthiazolinesulfonate-6)]。
OPD为在酶联免疫吸附剂测定中应用最多的底物,灵敏度高,比色方便。其缺点是配成应用液后稳定性差,而且具有致异变性。TMB无此缺点。TMB经酶作用后由无色变蓝色,目测对比鲜明;加酸停止酶反应后变黄色,可在比色计中定量;因此应用日见增多。ABTS,虽然灵敏度不如OPD和TMB,但空白值很低。HRP催化OPD的反应如下:HRP的纯度用RZ(ReinheitZahl,意为纯度数)表示,是403nm的吸光度与280nm的吸光度之比,高纯度的HRP的RZ≥3.0。应注意的是酶变性后,RZ可不变而活力降低,故重用酶制剂时更重要的指标为活力。酶活力以单位表示:1min将1μmol的底物转化为产物的酶量为1个单位。
在酶联免疫吸附剂测定中另一常用的酶为碱性磷酸酶。从大肠杆菌提取的AP分子量为80kD,酶作用的最适pH为8.0;用小牛肠粘膜提取的AP分子量为100kD,最适pH为9.6。一般采用对硝基苯磷酸酯(p-nitrophenylphosphate,p-NPP)作为底物。它可制成片状试剂,使用方便。产物为黄色的对硝基酚,在405nm有吸收峰。用NaOH终止酶反应后,黄色可稳定一段时间。
在酶联免疫吸附剂测定中应用AP系统,其敏感性一般高于应用HRP系统,空白值也较低。但由于AP较难得到高纯度制剂,稳定性较HRP低,价格较HRP高,制备酶结合物时得率较HRP低等原因,国内在酶联免疫吸附剂测定中一般均采用HRP。
除HRP和AP以外,在商品酶联免疫吸附剂测定试剂中应用的酶尚有葡萄糖氧化酶、β-半乳糖苷酶和脲酶等。β-半乳糖苷酸的底物常用4-甲基伞基-β-D半乳糖苷(4-mehtyumbelliferyl-β-D-galactoside),经酶水解后产生荧光物质4-甲基伞酮(4-mehtylumbelliferone),可用荧光计检测。荧光的放大作用大大提高了方法的敏感度。AP也可应用可产生荧光的伞基磷酸酯作底物。其缺点是需要荧光计测定,而且如用固相载体直接作为测定容器,此载体不可发出荧光。脲酶的特点是酶作用后反应液发生pH改变,可使指示剂变色;另外,在人体内没有内源酶。
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