中醫(yī)古籍
  • 《臨床生物化學》 二、連續(xù)監(jiān)測法與反應進程的分析

    從這個權(quán)威性的方法分類來看,前面所提到的二類測酶活性濃度方法都應歸納為動態(tài)法。目前廣為流行的“動態(tài)法”命名顯然是不確切的或者是不合適的。應該更多采用IFCC文件中建議的“連續(xù)監(jiān)測法”命名。

    從酶反應曲線來比較此二類方法。圖17-7是一個典型酶反應過程。

    酶促反應中基質(zhì)[S]、產(chǎn)物[P]

    圖17-7 酶促反應中基質(zhì)[S]、產(chǎn)物[P]

    和反應速率V在不同時間變化的模式圖

    在酶作用下,底物[S]濃度不斷下降,隨之有相應產(chǎn)物[P]產(chǎn)生。不少酶在反應一開始的階段,由于各種因素影響,反應速度較慢,稱為延滯期,隨后在過量濃度的底物存在條件下,酶反應以恒定的速度進行,不受底物濃度變化的影響,這段反應稱為線性反應期或零級反應期。隨時間延長,反應速度除與酶量有關(guān),還與底物濃度有關(guān)。即v=k(a-x),式中a為原來底物濃度,x為消耗的底物濃度,如反應物濃度項上指數(shù)為1,稱為一級反應,假如反應速率受二種或二種以上物質(zhì)濃度的影響,則各個反應物濃度項上指數(shù)總和作為反應級數(shù),可以分別為一級、二級或多級反應,總的將這段反應時期稱為非線性反應期。

    很明顯如測反應速度的目的是為了從此推算出酶含量的多少,則只有測線性反應期的反應速度才能作到此點。在延滯期、非線性期測的結(jié)果不準確,一般是偏低的。

    取樣法由于方法學上的限制,一般只測二管:一為沒發(fā)生酶反應的對照管,另一管測酶作用一段時間后反應物的變化,實際上測得是平均速度,而且二管間隔時間都較長,在半小時左右,圖17-8中t,t分別代表不同時間二管反應物的量,雖然從t到t反應物變化量是相同的。但實際反應過程是多種多樣的。

    只有當反應如曲線A時,用“固定時間法”才能測出真實的酶活性,實際工作中是很少見的,圖中曲線B代表了最常見的反應情況,在一個很短的線性反應期后在大部分測定期間內(nèi)主要為非線性反應期。曲線C說明在測定期間包括了延滯期,曲線D則不僅包括了延滯期,還包括非線性期,在這些反應中如用固定時間法來測定,結(jié)果是不夠準確的,一般是偏低的,而且酶濃度愈高,偏離程度愈大。

    假如從上節(jié)敘述中得出一個重要結(jié)論:即在設計和選擇測定酶活性濃度方法時必須是在“最適條件”下測定最大反應速度。那么從這段敘述中可得出一個對上述結(jié)論一個很重要的補充,即所測的最大反應速度還應該是初速度即V。

    理論上的V在實際工作中是不存在的,必須讓酶和底物作用一段時間,消耗掉一定量的底物,才能測出反應速度,一般說,如消耗底物在5%內(nèi)所測到的反應速度都可認為是初速度,如底物濃度很高時,底物消耗在20%以內(nèi)的反應往往還在線性反應期。

    連續(xù)監(jiān)測法能滿足上述重要要求。由于不需停止酶反應。很容易得到整個酶反應曲線,然后根據(jù)反應曲線情況,避開延滯期和非線性反應期,只在線性反應期測定最大反應初速度。同時由于分光光度法的高靈敏度,自動生化分析儀的高精密度,連續(xù)監(jiān)測法能在很短時間,甚至在1分鐘反應時間,準確測定反應速度,從而求出準確的酶活性濃度?!肮潭〞r間法”測定時間長達30分鐘,很難滿足上述方法學上測定初速度V的要求。

    二點測定法中可能引起的誤差

    圖17-8 二點測定法中可能引起的誤差

    從理論上說,只有當測定的是初速度,米氏方程式才能成立,并可能測出真正的Km。用“固定時間法”測出的速度受到逆反應速度的影響。可以下式表示有逆向反應存在時的酶反應過程。

    k1 k2k3

    E+S→ES→EP→E+P

    ← ← ←

    K-1k-2k-3

    存在著EP和P時,就會出現(xiàn)逆反應,此時所測的為一表觀速度(Va)或反應的凈速度。

    Va=k2[ES]-k-2[EP]

    二點測定法中可能引起的誤差

    [E]t代表酶總量,在反應過程中包含了游離酶[E]、酶底物復合物[ES]和酶產(chǎn)物復合物[]EP]。

    Ks為[ES]的解離常數(shù),Kp為[EP]的解離常數(shù),故:

    二點測定法中可能引起的誤差

    代入上式得:

    二點測定法中可能引起的誤差

    二點測定法中可能引起的誤差

    根據(jù)Maldanc公式Keq=VfKp/VrKs得:

    二點測定法中可能引起的誤差

    在反應特定時間,產(chǎn)物[P]為一定值,上式得:

    二點測定法中可能引起的誤差

    此公式從理論上說明,如所測反應有逆反應存在時,不存在原來的米-門方程式。用各種作圖法很難求出準確的米氏常數(shù)。如果說所測酶反應不僅存在著逆反應,產(chǎn)物還抑制了酶反應,則動力學公式將更為復雜。這就是為什么不僅在建立方法時,就是在研究酶的動力學時,也總是希望所測量的都是酶反應的初速度。

    以上這二類方法并不是概括了所有測酶活性濃度的方法,也并不排除在非線性反應期測酶活性濃度的可能性。如固定底物變化量,則不同標本達到此變化終點的時間,與酶量成反比例,Somogyi曾提出一種測淀粉酶的方法,酶與底物混合后。每隔半分鐘取一滴出來加入碘液呈色,觀察顏色由紫色變?yōu)榧t色時間,也就是淀粉酶全部水介變?yōu)楹臅r間,并由此時間的長短計算出酶含量高低,這類方法不需使用很高濃度的底物,有其獨特之外,在自動生化分析儀中也曾使用類似的方法,值得人們重視。

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    二○○九年八月五日

    作者:
  • 作者:
  • (約著成于東漢時代以前)。

    三卷。原言已佚,散見《經(jīng)史證類備急本草》中,今有清.孫星衍等輯本若干種。 本書收藥物 365 種,分為上、中、下三品,是后漢以前藥物學的總結(jié)。

    學術(shù)價值:

    文獻價值:我國現(xiàn)存最早之藥學著作。

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