CS268738B1 - A method of quantitative fluorimetric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates - Google Patents

A method of quantitative fluorimetric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates Download PDF

Info

Publication number
CS268738B1
CS268738B1 CS884960A CS496088A CS268738B1 CS 268738 B1 CS268738 B1 CS 268738B1 CS 884960 A CS884960 A CS 884960A CS 496088 A CS496088 A CS 496088A CS 268738 B1 CS268738 B1 CS 268738B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
hydrogen peroxide
substrate
medium
peroxidase
oxidase
Prior art date
Application number
CS884960A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS496088A1 (en
Inventor
Jan Rndr Csc Ricny
Stanislav Mudr Drsc Tucek
Jiri Ing Csc Coupek
Original Assignee
Jan Rndr Csc Ricny
Stanislav Mudr Drsc Tucek
Coupek Jiri
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jan Rndr Csc Ricny, Stanislav Mudr Drsc Tucek, Coupek Jiri filed Critical Jan Rndr Csc Ricny
Priority to CS884960A priority Critical patent/CS268738B1/en
Publication of CS496088A1 publication Critical patent/CS496088A1/en
Publication of CS268738B1 publication Critical patent/CS268738B1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

ŘeSení se týká způsobu kvantitativního fluorimetrického stanovení peroxidu vodíku a substrátů oxidáz. Tento způsob spočívá v injekci vzorku substrátu do kontinuálního proudu média. Stykem média s imobilizovaným enzymem odpovádajícím přislužnému substrátu vzniká při enzymatické oxidaci substrátu peroxid vodíku. Ten přichází dále do styku s lmohllizovanou peroxidázou. Médium obsahuje chemickou látku, která v přítomnosti peroxidu vodíku a peroxidázy je schopna vytvořit fluorescenční produkt. Vykazovaná fluorescence Je měřena fluorimetrem. Samotná kvantifikace se provádí na základě porovnáni íluorimetřické odezvy na stanovený vzorek substrátu a odezvy na známá standardní množství zkoumané látky.The solution concerns a method of quantitative fluorimetric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates. This method consists in injecting a substrate sample into a continuous flow of medium. By contacting the medium with an immobilized enzyme corresponding to the respective substrate, hydrogen peroxide is produced during enzymatic oxidation of the substrate. This then comes into contact with the immobilized peroxidase. The medium contains a chemical substance which, in the presence of hydrogen peroxide and peroxidase, is capable of forming a fluorescent product. The fluorescence detected is measured by a fluorometer. The quantification itself is carried out on the basis of comparing the fluorimetric response to a determined substrate sample and the response to known standard amounts of the substance under investigation.

Description

Vynález se týká způsobu kvantitativního fluorimetrického stanovení peroxidu vodíku a substrátů oxidáz.The invention relates to a method for quantitative fluorimetric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates.

Vytvoření analytických metod umožňujícfcii kvantitativní stanoveni biologicky významných látek s vysokou citlivostí je velkým problémem v biochemických laboratořích. Pro měření některých látek, které je možno působením oxidáz přeměnit na peroxid vodíku, je používáno fluorlmetrie, při které je do kyvety fluorimetru napipetován příslušný stanovený substrát, jemu odpovídající oxldáza, peroxidáza a chemická látka, která po enzymatické reakci katalyzované peroxidázou vykazuje fluorescenci. Oxldáza převede substrát na peroxid vodíku, který v přítomnosti peroxidázy oxiduje látku schopnou fluorescence. Velikost fluorescenčního efektu odpovídá množství stanoveného substrátu. Metody tohoto typu jsou popsány v knize M.A.Detuca (ed.), Methods in Enzymology, vol. 57, Bioluminlscence and Chemiluminiscence (Academic Press, New York, 1978). Tato metoda, přestože je citlivá, má své nevýhody. Nutnost přidání nového množství enzymů pro každé jednotlivé měření znamená vysokou spotřebu specifických enzymů. Měření samotné je pomalé a pracné.The development of analytical methods enabling the quantitative determination of biologically significant substances with high sensitivity is a major problem in biochemical laboratories. For the measurement of some substances that can be converted into hydrogen peroxide by the action of oxidases, fluorometry is used, in which the respective determined substrate, the corresponding oxidase, peroxidase and a chemical substance that exhibits fluorescence after an enzymatic reaction catalyzed by peroxidase are pipetted into a fluorometer cuvette. The oxidase converts the substrate into hydrogen peroxide, which in the presence of peroxidase oxidizes the substance capable of fluorescence. The magnitude of the fluorescence effect corresponds to the amount of the determined substrate. Methods of this type are described in the book M.A.Detuca (ed.), Methods in Enzymology, vol. 57, Bioluminescence and Chemiluminescence (Academic Press, New York, 1978). This method, although sensitive, has its disadvantages. The necessity of adding a new amount of enzymes for each individual measurement means a high consumption of specific enzymes. The measurement itself is slow and laborious.

Tyto nevýhody odstraňuje způsob měření podle vynálezu. Jsou v něm uplatněny dva základní prvky novosti. Injekce měřených vzorků se provádí přímo do kontinuálního proudu média, čímž odpadá přidávání jednotlivých enzymů ke každému vzorku a použité enzymy jsou navíc imobilizovány na vhodném nosiči, se kterým proudící medium přichází do styku.These disadvantages are eliminated by the measurement method according to the invention. It employs two basic elements of novelty. The injection of the measured samples is carried out directly into a continuous flow of medium, which eliminates the need to add individual enzymes to each sample, and the enzymes used are additionally immobilized on a suitable carrier with which the flowing medium comes into contact.

Způsob kvantitativního stanovení peroxidu vodíku a substrátů oxidáz spočívá tedy v injekci vzorku substrátu do kontinuálního proudu média. Stykem média s imobilizovaným enzymem odpovídajícím příslušnému substrátu vzniká při enzymatické oxidaci substrátu peroxid vodíku. Vzniklý peroxid vodíku prochází pak s médiem kolonkou s imobilizovanou peroxidázou. Médium obsahuje chemickou látku, která v přítomnosti peroxidu vodíku a peroxidázy je schopna vytvořit fluorescenční produkt, nejlépe 3-/p.hydroxyfenyl/ propionovou kyselinu, komovanilinovou kyselinu případně hydrofenyloctovou kyselinu. Tato látka je akceptorem elektronů při enzymatické redukci peroxidu vodíku katalyzované peroxidázou. Fluorescenci je při vhodné kombinaci vlnových délek pro excitaci a emisi možno kvantitativně měřit na připojeném fluorimetru. Jeho signál je přímo úměrný koncentraci peroxidu vodíku a tedy i původnímu vzorku substrátu pro danou imobilizovanou oxidázu. Samotná kvantifikace se provádí na základě porovnání fluorimetrické odezvy na stanovený vzorek substrátu a odezvy na známé standardní množství zkoumané látky.The method of quantitative determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates consists in injecting a substrate sample into a continuous flow of medium. When the medium comes into contact with an immobilized enzyme corresponding to the respective substrate, hydrogen peroxide is produced during enzymatic oxidation of the substrate. The hydrogen peroxide produced then passes through a column with immobilized peroxidase with the medium. The medium contains a chemical substance which, in the presence of hydrogen peroxide and peroxidase, is capable of forming a fluorescent product, preferably 3-/p.hydroxyphenyl/propionic acid, comovanillic acid or hydrophenylacetic acid. This substance is an electron acceptor during the enzymatic reduction of hydrogen peroxide catalyzed by peroxidase. With a suitable combination of wavelengths for excitation and emission, fluorescence can be quantitatively measured on a connected fluorimeter. Its signal is directly proportional to the concentration of hydrogen peroxide and therefore to the original substrate sample for the given immobilized oxidase. The quantification itself is performed based on a comparison of the fluorimetric response to a determined substrate sample and the response to a known standard amount of the substance under investigation.

Princlptohoto způsobu stanovení je možno využít v oblasti biochemie, lékařské biochemie, fyziologického a farmakologického výzkumu. Charakteristickým příkladem látek, které mohou být tímto způsobem stanoveny, jsou glukosa, cholln a cholesterol.The principle of this method of determination can be used in the field of biochemistry, medical biochemistry, physiological and pharmacological research. Typical examples of substances that can be determined in this way are glucose, choline and cholesterol.

PříkladExample

Popsaný způsob byl použit ke stanovení množství acetylcholinu /ACh/ v extraktech z mozkové tkáně. K tomuto účelu byla použita kombinace tří imobilizovaných enzymů na třech za sebou následujících kolonách: acetylcholinesteráza /vytváří z acetylcholinu cholin/, cholinoxidáza /vytváří z cholinu peroxid vodíku / a peroxidáza /vytváří fluorescentní produkt interakci mezi peroxidem vodíku a 3-/pThydroxyfenyl/-propionovou kyselinou, jež byla přítomna v proudícím médiu/· Do kontinuálního proudu média byla ve dvouminutových intervalech vstřikovány jednak vzorky známých množství Ach /20 pmol, 40 pmol, 100 pmol atd/, jednak 20 ul množství tkáňových extraktů. Odpoví! fluorimetru na standartní množství ACh v průběhu pokusu neměnila. Porovnáním mezi odpovědí na známá množství ACh a na tkáňové extrakty bylo možno vypočítat koncentraci ACh v jednotlivých extraktech.The described method was used to determine the amount of acetylcholine /ACh/ in brain tissue extracts. For this purpose, a combination of three immobilized enzymes on three consecutive columns was used: acetylcholinesterase /forms choline from acetylcholine/, choline oxidase /forms hydrogen peroxide from choline/ and peroxidase /forms a fluorescent product of the interaction between hydrogen peroxide and 3-/p T hydroxyphenyl/-propionic acid, which was present in the flowing medium/. Samples of known amounts of Ach /20 pmol, 40 pmol, 100 pmol, etc./, and 20 µl amounts of tissue extracts were injected into the continuous flow of medium at two-minute intervals. The response of the fluorimeter to the standard amount of ACh did not change during the experiment. By comparing the response to known amounts of ACh and to tissue extracts, it was possible to calculate the concentration of ACh in individual extracts.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob kvantitativního fluorimetnického stanovení peroxidu vodíku a substrátů oxidáz v médiu obsahujícím chemickou látku schopnou v přítomnosti peroxidu vodíku a peroxidázy vytvořit fluorescenční efekt, vyznačený tím, že substrát oxidáz se injekuje do kontinuálního proudu média, se kterým se přivede do styku s imobilizovaným enzyhem, odpovídajícím příslušnému substrátu, převede se kvantitativné na peroxid vodíku, který dále prochází kolonkou s imobilizovanou peroxidázou a fluorimetrem, přičemž signály fluorimetru odpovídají přímo úměrně množství stanoveného substrátu případně peroxidu vodíku.A method for quantitative fluorimetric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates in a medium containing a chemical substance capable of creating a fluorescent effect in the presence of hydrogen peroxide and peroxidase, characterized in that the oxidase substrate is injected into a continuous stream of medium, with which it is brought into contact with an immobilized enzyme corresponding to the respective substrate, is quantitatively converted into hydrogen peroxide, which then passes through a column with immobilized peroxidase and a fluorometer, with the fluorometer signals being directly proportional to the amount of the determined substrate or hydrogen peroxide.
CS884960A 1988-07-08 1988-07-08 A method of quantitative fluorimetric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates CS268738B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS884960A CS268738B1 (en) 1988-07-08 1988-07-08 A method of quantitative fluorimetric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS884960A CS268738B1 (en) 1988-07-08 1988-07-08 A method of quantitative fluorimetric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS496088A1 CS496088A1 (en) 1989-07-12
CS268738B1 true CS268738B1 (en) 1990-04-11

Family

ID=5393520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS884960A CS268738B1 (en) 1988-07-08 1988-07-08 A method of quantitative fluorimetric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS268738B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS496088A1 (en) 1989-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rubinstein et al. Electrogenerated chemiluminescent determination of oxalate
Seitz et al. Chemiluminescence and bioluminescence analysis: fundamentals and biomedical applications
EP0330517B2 (en) Method, system and devices for the assay and detection of biochemical molecules
US5036000A (en) Threshold color control system
US20020137027A1 (en) Bioanalytical measuring method using oxidases and lanthanoid-ligand complexes
Hansen Flow-injection enzymatic assays
Marazuela et al. Free cholesterol fiber-optic biosensor for serum samples with simplex optimization
Shephard et al. Falsely low estimation of triglycerides in lipemic plasma by the enzymatic triglyceride method with modified Trinder's chromogen
JPS58175498A (en) Test system and method for measuring substance in liquid
US4357420A (en) Bioluminescence methods for enzymatic determinations
JPS60186761A (en) Measuring device for concentration gradient
US4234681A (en) Immobolized light emitting systems
US4263406A (en) Apparatus for continuously referenced analysis of reactive components in solution
EP0235153A1 (en) Method for biochemical assay.
Jablonski et al. Properties and uses of immobilized light-emitting enzyme systems from Beneckea harveyi.
RU2149182C1 (en) Biosensor for detection of nitrate or nitrite ions and methods of detection of nitrate or/and nitrate ions
Yao et al. On‐line amperometric assay of glucose, L‐glutamate, and acetylcholine using microdialysis probes and immobilized enzyme reactors
Jianzhong et al. A simplified enzyme-based fiber optic sensor for hydrogen peroxide and oxidase substrates
GB1571466A (en) Assay mehtod
JP2528457B2 (en) Hydrogen peroxide determination method
Svensson et al. Investigation and evaluation of a method for determination of ethanol with the SIRE® Biosensor P100, using alcohol dehydrogenase as recognition element
Worsfold et al. A comparison of spectrophotometric and chemiluminescence methods for the determination of blood glucose by flow injection analysis
EP0926244A4 (en) Methods and reagents for quantitatively determining ascorbic acid
CS268738B1 (en) A method of quantitative fluorimetric determination of hydrogen peroxide and oxidase substrates
Mulchandani et al. Amperometric determination of lipid hydroperoxides