两种糖尿病相关诊断标志物高准确度定量方法研究与应用

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糖尿病已成为21世纪世界范围内的一种流行病,它是继肿瘤、心脑血管病之后第三大严重威胁人类健康的慢性非传染性疾病,成为当前世界各国共同面对的公共健康问题。精准医疗已经成为我国战略性新兴产业的组成部分。相比于传统医疗而言,精准医疗具有精准性与便捷性的优势,成为当今医学研究的重点之一。胰岛素和血乳酸是糖尿病相关的两项重要诊断标志物,胰岛素含量的测定可以了解糖尿病人胰岛素分泌情况,并且是糖尿病分型的重要依据;糖尿病乳酸酸中毒是糖尿病的一种急性并发症,严重时可导致血压下降、脱水、有意识障碍、休克等生命危险,准确测定血乳酸含量可有助于糖尿病人治疗效果跟踪,避免急危重症的发生。计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动,通过计量学的结合与应用,可建立起高准确度的诊断标志物定量方法并用于标准物质的研制,将标准物质作为量值传递载体从而达到相关指标精准检测的目的,从而有助于糖尿病精准医疗的实现,切实保护人民大众健康。本论文借鉴计量学的思路,主要研究了人胰岛素和血乳酸两种糖尿病相关体外诊断标志物的高准确度分析方法,并研制出胰岛素和血乳酸标准物质。1.建立了高效液相色谱-圆二色光谱(LC-CD)衍生化氨基酸准确定量方法,实现了缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸的分离与同时定量,三种氨基酸的测定结果误差为-1.42%~2.46%;相对标准偏差分别为0.99%~1.25%;检出限分别为6.73μg/g、24.67μg/g和27.28μg/g;定量限分别为6.91μg/g、24.91μg/g和27.51μg/g。将建立方法应用到人胰岛素纯品的含量测定和标准物质研制中。使用质谱和Edman降解从头测序、紫外光谱与红外光谱鉴定标准物质原料。采用质量平衡(MB)和基于氨基酸分析的同位素稀释质谱(AAA-IDMS)两种方法进行定值,定值结果为(0.857±0.024)g/g。同时采用新建立的LC-CD方法对标准物质进行量值核验,测得的结果与经典的MB和AAA-IDMS结果高度吻合,证明了方法与标准物质定值结果的准确有效。研制的人胰岛素标准物质可用于血清胰岛素检测结果量值溯源的标准,以及用于生物制药和体外诊断产品开发中的质量控制,为糖尿病人相关指标的精准诊断与有效治疗提供技术保障。2.建立了基于气相色谱-同位素稀释质谱(GC-IDMS)和高效液相色谱-同位素稀释串联质谱(HPLC-IDMS/MS)的血乳酸准确定量方法。经方法学评价,GC-IDMS的回收率为97.02%~104.45%;HPLC-IDMS/MS的回收率为98.84%~101.48%;相对标准偏差分别为0.47%~1.38%和0.30%~1.10%;检出限分别为3.8×10-5 mmol/L和4.8×10-4 mmol/L,定量限分别为1.3×10-4 mmol/L和1.6×10-3 mmol/L。将建立的方法应用到两个水平血乳酸含量准确测定与标准物质研制中,GC-IDMS和HPLC-IDMS/MS分析结果高度吻合,采用两种方法结果的平均值作为血乳酸标准物质的定值结果,即(2.33±0.06)mmol/L和(20.32±0.18)mmol/L。该标准物质可用于血乳酸检测结果的量值溯源,以及血乳酸检测试剂的开发及方法性能验证,从而保证糖尿病人血乳酸检验结果准确,避免糖尿病并发症乳酸酸中毒等急危重症的出现。研制的标准物质已经用于多家医院检验科、第三方医学检验实验室的葡萄糖乳酸盐分析仪的校准。同时该标准物质还可用于指导运动员的科学训练,从而提高竞技体育成绩。在第24届北京冬奥会备战过程中,研制的标准物质也用于我国冬奥集训队(自由式滑雪障碍追逐队)的训练保障中,获得了满意的效果。
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