[发明专利]用于直接测定糖化血红蛋白百分比的电化学生物传感器

说明书

相关申请的交叉引用

该申请要求2008年5月13日提交的临时专利申请美国序列号61/052,888的优先权利益，将其通过引用全部结合于本文。

发明领域

本发明涉及在不单独测量总血红蛋白的情况下用于测量血样中糖化血红蛋白(HbA1c)百分比的电化学生物传感器。HbA1c生物传感器可以用于在医生办公室或患者家的糖尿病监控。

发明背景

糖化蛋白质是通过将构成蛋白质的氨基酸的氨基与还原糖诸如醛醣的醛基非酶促地且不可逆地结合而产生的物质。例如，参见美国专利号6,127,138。这样一种非酶促且不可逆的结合反应也称为“Amadori重排”，因此在一些情况下上述糖化蛋白质也可以称为“Amadori化合物”。

蛋白质的非酶促糖化作用已经涉及某些疾病的发生，例如糖尿病并发症和衰老过程(Takahashi等，J.Biol.Chem.(生物化学杂志)，272(19)：12505-7(1997)；以及Baynes和Monnier，Prog.Clin.Biol.Res.(临床生物学研究进展)，304：1-410(1989))。该反应通过形成糖加合物和交联而导致目标分子功能障碍。相当大的兴趣已经集中在Amadori产物上，所述Amadori产物是体外和体内非酶促糖化作用期间最重要的“早期”修饰。

多种用于糖化蛋白质的测定是已知的。例如，美国专利号6,127,138公开了将含有糖化蛋白质的样品用蛋白酶XIV或来自曲霉菌属的蛋白酶处理，其后(或当用上述蛋白酶处理样品时)使FAOD(果糖基氨基酸氧化酶)与样品起反应以便测量被FAOD反应消耗的氧的量或得到的反应产物的量，从而测量糖化蛋白质。

在另一个实例中，美国专利号6,008,006公开了，可以通过将样品首先与作为蛋白酶和过氧化物酶组合的试剂反应，其次与酮胺氧化酶反应而定量样品中糖化蛋白质的量。美国专利号6,008,006还公开了含有所述组合的过氧化物酶/蛋白酶试剂以及酮胺氧化酶的试剂盒。美国公开号2005/0014935公开了使用嵌合阿马多里酶(amadoriase)测量糖化蛋白质量的方法和试剂盒。美国公开号2003/0162242和EP1304385 A1也公开了选择性测定糖化血红蛋白的方法。

已经描述了用于测定糖化血红蛋白A1c百分比的方法，所述方法需要单独测量样品中的总血红蛋白。当化学分析仪用于测定糖化血红蛋白A1c百分比的值时，需要双通道形式。在该形式中，进行两个单独的测定以测定样品中的1)糖化血红蛋白A1c浓度，和2)总血红蛋白浓度；并且接着计算糖化HbA1c对于总血红蛋白的比例以获得HbA1c的百分比。在不单独测量总血红蛋白情况下的直接测定糖化血红蛋白百分比的方法描述在WO2008/013874中。

已知多种电化学生物传感器使用特异性酶反应通过电化学检测方法测定用作酶底物的分析物的量。使用最多的生物传感器是用于葡萄糖测试的生物传感器，其利用葡萄糖氧化酶与血液中的葡萄糖反应并且产生H₂O₂用于在有或者没有介体或催化剂情况下使用设计的电极的电化学检测，所述设计的电极包括工作电极、对电极和参比电极。已经充分开发了用于H₂O₂检测的电极传感器，并且用于H₂O₂检测的电极条目前已经变成可商购的。参见，例如，Luo等，Biosensors and Bioelectronics(生物传感器和生物电子学)22：482-488，2006；Wang等，Chem.Rev.(化学评述)108：814-825，2008；美国专利申请公开号2009/0090623。

除葡萄糖测试以外，HbA1c测试已经成为更好监控糖尿病病况的另一种重要测试。葡萄糖测试报告特定时刻的血液中葡萄糖水平，因此HbA1c测试给出过去3个月的平均葡萄糖水平。通过测试HbA1c水平，医生可以对在过去3个月中如何控制他们的患者的葡萄糖水平具有更好的理解，其随后帮助医生做出治疗决策。最近，对于使用HbA1c测试作为鉴别糖尿病病况的筛选测试存在增长的趋势。因此，像葡萄糖计一样简单并且可以被患者用作自测试装置的HbA1c测试装置是高度合乎需要的。

发明概述