[发明专利]血清中天门冬氨酸氨基转移酶活性近红外无损检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人血清中天门冬氨酸氨基转移酶(aspartateaminotransferase，AST)活性的快速无损分析方法，具体涉及采用近红外光谱法结合化学计量学技术，快速定量分析血清中AST活性，属于临床检验领域。

背景技术

天门冬氨酸氨基转移酶(aspartateaminotransferase，AST)属于细胞内功能酶，广泛分布于人体的心、肝、骨骼肌和肾等组织细胞，其中以心肌和肝脏的含量最高。AST能够催化氨基从特定的氨基酸(L-谷氨酸或L-天门冬氨酸)转移到相应的酮酸(α-酮戊二酸和草酰乙酸)。正常情况下，细胞外的AST含量极低，血清中的含量一般仅为细胞内含量的数千分之一。当心、肝等脏器损伤时，血清中的AST含量明显升高，表明机体炎症的产生和细胞的坏死。目前，血清中AST活性的大小主要用于判断肝脏的受损情况。由于AST在心肌的含量最高，故血清中AST活性也可作为判断药物毒副作用对心脏功能影响的敏感指标。目前，医院、采血站等医疗机构通常采用自动生化分析仪辅助的生化方法检测血清中AST的活性。该方法的孵育过程及前处理过程繁琐耗时，影响医生对危重病人及时诊治；其次，该方法采用破坏性检测技术，血清样品不能再用于其他临床检验指标的测定；另外，该方法需要使用生化试剂，对环境造成一定程度的生化污染。因此，发明一种快速、无损、无污染、低成本的血清中AST活性的检测方法，对临床检验具有重要意义。

近红外光谱(nearinfraredspectra，NIRS)表征分子振动跃迁中含氢基团的倍频和合频吸收，携带了丰富的样品信息。NIRS结合化学计量学技术(chemometrictechniques)能够提取样品的特征信息，实现复杂体系的快速、无损、无污染、低成本分析。近红外光谱分析技术是一种方便的分析方法。

本发明结合NIRS和化学计量学技术，建立了一种人血清中AST的快速无损检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种人血清中AST活性的快速、无损检测方法，主要包括以下步骤：

(1)血液样品的采集；

(2)血清样品的制备；

(3)测定血清样品中AST活性的参考值；

(4)用傅立叶变换近红外光谱仪测量血清样品的近红外透射光谱；

(5)用化学计量学技术对所测光谱的数据进行处理，筛选出最优的预处理方法；

(6)选取合理的近红外光谱建模区域；

(7)将处理后的光谱数据与AST活性的参考值相关联，建立血清中AST活性的定量预测模型，并对所建模型进行验证；

(8)以相同的方法采集和处理待测血清样品的近红外透射光谱，用所建模型预测待测血清中AST的活性。

所述步骤(1)中血清样品的制备方法如下：在医疗机构符合要求的场所，由医护人员按规定采集静脉血适量，置于含有促凝剂的采血管中，室温下待血液凝固分层，取上清液即为血清样品。

所述步骤(3)中AST活性参考值的测定方法为目前医疗机构常用的方法，包括但不限于采用全自动生化分析仪检测。

所述步骤(4)中近红外透射光谱测量方法参照仪器的操作规程测定。光谱仪包括但不限于傅立叶变换近红外光谱仪；测量模式包括但不限于透射模式；测量参数包括但不限于光谱测量范围、分辨率及扫描次数。

所述步骤(5)中近红外光谱数据的预处理方法可为但不限于未处理、一阶导数、二阶导数、Norris平滑、Savitzky-Golay平滑、均值中心化、定标中的一种或多种。

所述步骤(6)中合理建模光谱区域的选择使用的软件包括但不限于TQAnalyst8.0软件；选择方式包括但不限于软件自动选择、人工选择、软件自动选择与人工选择相结合。

所述步骤(7)中用于数据处理的软件包括但不限于TQAnalyst软件和MATLAB软件；定量建模算法包括但不限于偏最小二乘法(PLS)、主成分回归法(PCR)和人工神经网络法(ANN)中的一种或多种。

所述步骤(8)中用所建校正模型对待测样品中AST活性进行预测时，待测样品所用的光谱测量方法、光谱测量参数、光谱数据的预处理方法和光谱建模区域均应与校正集样品一致。

该方法适用于血清中AST活性的定量分析，检测过程无需复杂的样品前处理，也无需使用试剂，可大大缩短分析时间，是一种方便、快速、无损的分析技术，值得推广。

附图说明

图196个血清样品的傅立叶变换近红外透射原始光谱图

图2测定血清样品中AST活性的最优PLS模型参考值与预测值的线性相关图