[发明专利]用于测定至少一种酶之代谢能力的方法

说明书

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本发明涉及权利要求1前序部分的用于测定至少一种酶的代谢能力的方法，以及分别根据权利要求16或17的多种¹³C标记的底物在该方法中的用途。

在动物和人的体内，酶对有害物质的降解有重要贡献。存在众多不同的酶（例如，细胞色素），它们催化地转化底物。

由于酶或酶系统（在下文中将只提及酶，但将意指酶、酶系统二者）发挥重要功能，因此，测定其在生物体中的功能能力（functional capacity）十分重要。现今，该测定例如通过直接在生物体外检验细胞培养物来进行，但缺点是酶未在其天然环境中进行检验。在生物体内进行检验一般涉及施用可被酶代谢的同位素标记的底物。该施用或应用通过外科介入（surgical intervention）（例如直接注入心脏）或者通过其他方法（例如口服底物）来进行。

此处非外科应用几乎总是具有这样的缺点：底物在血中的可得性（availability）需要数分钟。换言之，从底物S在血中的浓度开始升高直至其达到最大浓度（不考虑由代谢引起的可能的浓度降低）的时间长度需要数分钟。

替代方法是痕量气体的高灵敏度检测，无需预先施用底物。但其缺点是：必须已知受试个体的确切既往病史以及引起呼吸空气中某种气体富集的所有原因。然而，从原则上来说，无法足够准确地测定既往病史。

本发明的根本目的是提供方法，通过所述方法可以高度精确地、时间分辨地（time-resolved）测定酶的代谢能力。此外，还应提供适合于该方法的底物。

用具有权利要求1之特征的方法实现了该目的。这种用于测定至少一种酶之代谢能力的方法包括下文中阐明的步骤：

首先，进行个体呼出的空气中产物之浓度的时间分辨测定。此处，该产物是由预先施用于个体的底物经个体的至少一种酶代谢而产生的。通常，整个酶系统都参与相应底物的代谢。测定产物浓度至少直至达到个体所呼出空气中最大产物浓度。

随后，用模型函数拟合所测量的产物浓度值，这些值是通过起始时间至结束时间之间的产物浓度的时间分辨测定而获得的。换言之，用数学函数拟合所获得的经验测量值，该数学函数可用方程式说明。

最后，基于说明模型函数的模型函数参数来测定酶的代谢能力。为此，基本上可以使用模型函数的多种参数。

所要求保护之方法的特别之处在于：酶代谢能力的测定是基于模型函数的至少两个参数进行的。然而，这些参数不可以同时为该模型函数的最大值和该模型函数的时间常数，特别是当该模型函数为单指数函数时也是如此。此外，不可以选择模型函数的起始时间t₀和/或结束时间t_m作为参数。

当满足这些基本条件之后，可以分析多种底物的不同进程中的代谢动力学，并且因此可以分析多种产物之产生的动力学，从而最终能够测定酶或酶系统的代谢能力。模型函数的所选参数允许直接得出关于酶之代谢能力的结论。酶的代谢能力可用作就特定身体机能而言地定量测定个体之健康状态的基础。这可以在所述过程的后续步骤中进行，这些后续步骤并非所要求保护之方法的一部分。由于酶存在于身体的多种器官或隔室（compartment）内，所以本方法适合作为多种后续检验的基础。优选地，本方法可成为分析肝状况（例如，表征为肝功能能力或肝中的微循环）的基础。

为了获得所测定的酶代谢能力之可靠且重要的数据，十分有利的是确保底物在个体血中的快速可得性。口服底物一般不适合这个目的。