Elisa,如何選擇儀器的吸光度值?是都選擇450nm,還是根據(jù)測得指標不同,選擇不同的波長?
ELISA檢測波長根據(jù)酶的底物最大吸收波長而定的,OPD氧化后的產(chǎn)物呈橙紅色,用酸終止酶反應(yīng)后,在492nm處有最高吸收峰。HRP底物OPD反應(yīng)酸終止后最大吸收峰為492nm,HRP底物TMB的話就選擇450nm。
一、辣根過氧化物酶HRP
HRP最常用的色原底物有鄰苯二胺(OPD)、2,2’—吖嗪—(3—乙酰苯基噻唑磺酸—6)[2,2’—azino-di(3—ethylben2thiazolinesulphonicacid-6),ABTS](雜環(huán)吖嗪)、四甲基聯(lián)苯胺(TMB)和4—氨基安替比林:苯酚耦聯(lián)底物對等。上述色原底物受HRP作用主要有兩種形式的反應(yīng):①氧化還原底物的氧化作用,如OPD、ABTS等;②一個氨基芳香劑與另一個芳香基化合物的氧化耦聯(lián),如4—氨基安替比林:苯酚等。
1、氧化還原色原底物
OPD被認為是HRP最為敏感的色原底物之一,其在HRP的作用下,由過氧化氫(H202)氧化而聚合成2,2’—二氨基偶氮苯(DAB)。在pH5.0左右時,DAB在波長450nm處有廣范圍的最大吸收,當pH值降為1.0時,最大吸收波長移動至492nm,同時摩爾消光系數(shù)變大,顯色加深(圖4—2)。因而常用強酸如硫酸或鹽酸終止反應(yīng)。實際工作中,用強酸尤其是鹽酸終止反應(yīng)后,顯色并不穩(wěn)定,常隨時間增長而顏色加深,這是由于反應(yīng)后剩余的過氧化氫繼續(xù)氧化OPD而產(chǎn)生非酶催化的DAB的結(jié)果。有人在強酸反應(yīng)終止液中加入還原劑如亞硫酸鈉,因還原劑可迅速完全地將剩余的過氧化氫還原而阻止了OPD的非酶氧化,結(jié)果顯色穩(wěn)定,數(shù)十小時內(nèi)不變,而且無需避光。OPD的缺點是其對機體具有致突變作用。由于OPD的不穩(wěn)定性,現(xiàn)在的商品試劑盒中,OPD均以片劑或粉劑供應(yīng),臨用時再溶解于相應(yīng)的緩沖液。
在ELISA測定時,OPD色原底物的具體配方為①顯色底物溶液:在0.1mol/L枸櫞酸鹽緩沖液(pH5.0)中含20 mmol/L OPD和12 mmol/L H202,或10 mmol/L OPD和5.5mmol/L H202;②終止液:2 mol/L硫酸(含0.1 mol/L亞硫酸鈉);③測定波長:492nm。
TMB是一種優(yōu)于OPD的新型HRP色原底物。其氧化產(chǎn)物聯(lián)苯醌在波長450nm處有最大消光系數(shù),如果HRP量少,過氧化氫溶液和TMB過量時,則形成藍色的陽離子根。降低pH,即可使藍色的陽離子根轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色的聯(lián)苯醌(圖4—3)。使用硫酸作為終止劑可使產(chǎn)物穩(wěn)定90min,但隨后本底顯色就不斷加深,國內(nèi)有人認為使用1%SDS作為終止劑,可使鮮藍色24h內(nèi)保持不變,陰陽性對比十分明顯,但在我們實驗室發(fā)現(xiàn)1%SDS對上述顯色有較強的褪色作用,目前仍以硫酸作為終止劑較為理想。ELISA中,底物反應(yīng)顯色后,常選擇其具最大吸收的波長450nm比色測定結(jié)果。而’Madersbacher和Berger等為提高以TMB作底物的ELISA測定的敏感性,選擇顯色呈指數(shù)加深時的波長405nm比色測定。他們首先測定一系列已知濃度的標準品在450nm和405nm的值,證實A450nm/A405nm之比為3.2,然后在使用波長405nm測定含低濃度待測物的標本得到的OD值再乘以常數(shù)3.2,即為待測標本在波長450nm處的真值。該種雙波長測定方法可使ELISA測定范圍提高3倍。TMB的顯色反應(yīng)雖與OPD一樣同屬氧化還原反應(yīng),但前者的反應(yīng)是可逆的,如終止液中存在還原劑(維生素C及亞硫酸鈉、SDS等),則可反應(yīng)顯色迅速消退。TMB雖然溶解度相對較低,但由于其高檢測敏感性及無致突變作用,現(xiàn)已基本上取代了OPD而成為HRP最為常的色原底物。
在商品ELISA試劑盒尤其是國內(nèi)的產(chǎn)品中,TMB色原底物常為已配好的A及B兩種液態(tài)試劑,其中一種是含一定濃度過氧化氫的溶液,一種為TMB溶液,鑒于過氧化氫、TMB在溶液中相對不穩(wěn)定的特點,因此,我們在使用ELISA試劑盒時,如發(fā)現(xiàn)底物A和(或)B出現(xiàn)顏色,或二者各取一滴混合后顯色,說明該試劑盒的底物溶液已變質(zhì)或已受污染,必須廢棄。
在ELISA測定時,TMB色原底物的具體配方為①顯色底物溶液:先將TMB以0.1 mol/L的濃度溶于二甲亞砜,然后,再將其以1 mmol/L和H202以3.0 mmol/L的濃度溶于0.2mol/L醋酸鈉/枸櫞酸緩沖液(pH4.0),即可應(yīng)用。②終止液:2 mol/L硫酸。③測定波長:450nm。
ABTS也是HRP的一種高靈敏底物。在H:O:存在下,ABTS的氨鹽轉(zhuǎn)變?yōu)橐装l(fā)生歧化的陽離子根(圖4—4)。陽離子根為綠色,與OPD的黃色氧化產(chǎn)物相比更適于可見光測定(測定波長入=414nm)。上述顯色也不穩(wěn)定,10 mmol/L疊氮鈉是較為理想的終止劑,可使顯色穩(wěn)定數(shù)十小時,且可減少陽離子根的歧化。另有人報道用1.25%NaF終止反應(yīng)效果較好。
ABTS在目前國內(nèi)的ELISA試劑盒中基本上沒有應(yīng)用,但在國外ELISA試劑盒偶見有應(yīng)用。
在ELISA測定時,ABTS色原底物的具體配方為①顯色底物溶液:先將ABTS以2 mmol/L和H202以2.5 mmo!/L的濃度溶于0.1 mol/L醋酸鹽緩沖液(pH 4.2),即可應(yīng)用;②終止液:10 mmol/L疊氮鈉;③測定波長;414nm或405nm。
除上述三種外,HRP的氧化還原底物尚有O-dianisidine(ODA),5—氨基水楊酸(5—AS)以及dicarboxindine等。
2、氧化耦聯(lián)色原底物對
HRP的氧化耦聯(lián)色原底物對主要有4—氨基安替比林:苯酚耦聯(lián)底物對(Trinder試劑)和2—甲基—2—苯并噻唑啉腙(MBTH);二甲基苯胺(DMA)耦聯(lián)底物對(Ngo—Lenhoff試劑)等。
在H202存在下,4—氨基安替比林和苯酚經(jīng)HRP作用縮合形成紅色的醌亞胺,其在入=492 nm處有最大吸收(圖4—5)。
該耦聯(lián)色原底物對用于固相ELISA時,敏感性一般較低,反應(yīng)見光不穩(wěn)定,而且苯酚易發(fā)生多聚化,缺乏適當?shù)姆磻?yīng)終止劑。因此,該試劑常限于葡萄糖、三酰甘油、肌酸激酶等臨床生化指標的酶法檢測應(yīng)用。1989年日本學(xué)者用其作為色原底物建立了一種以HRP作標記酶的均相酶免疫試驗,可用甲醛終止反應(yīng)。但這種方法僅停留在實驗室階段,其后也未見有其他實驗室的應(yīng)用報道,可能還有其固有的缺陷。
4—氨基安替比林:苯酚耦聯(lián)底物對色原底物的具體配方為①顯色底物溶液:將4—氨基安替比林以2 mmol/L,苯酚以25 mmol/L和H202以0.8 mmol/L的濃度溶于0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液(pH7.2),即可應(yīng)用;②終止液:未見報道;③測定波長:492nm。
MBTH和DMA在HRP的作用下縮合生成紫藍色的吲達胺(indamine),最大吸收波長為590nm,見光不穩(wěn)定。用鹽酸或硫酸終止反應(yīng)后,pH應(yīng)為3.0左右,pH值的降低使顯色從紫藍色轉(zhuǎn)變?yōu)榍逦乃{色,最大吸收波長從590nm變?yōu)?95nm,然而pH值的進一步降低,將導(dǎo)致光吸收消失。
MBTH:DMA耦聯(lián)對在固相ELISA測定幾乎沒有應(yīng)用。
二、堿性磷酸酶(AP)
在ELISA測定中,堿性磷酸酶的色原底物最常用的是對硝基苯磷酸鹽(p-nitropheny—phosate,pNPP)。pNPP在堿性磷酸酶的作用下生成對硝基酚(pNP),其在入=405 nm處有最大吸收.
由于堿性條件下pNP的光吸收增強,并可使堿性磷酸酶失活,因而可使用碳酸鈉作為終止劑。二乙醇胺緩沖液中不能有單乙醇胺,因為單乙醇胺對堿性磷酸酶有溫度依賴的抑制作用。較高濃度的無機磷可競爭性地抑制堿性磷酸酶的活性,pNPP貯存時間過長由于非酶水解而產(chǎn)生硝基酚和磷酸鹽時即可出現(xiàn)這種情況,此時pNPP呈黃色。
因此,用于ELISA測定時,pNPP必須絕對五色。pNP的摩爾消光系數(shù)(光吸收)的變化取決于溶液的pH及溫度、離子強度、蛋白含量,當溫度從15~C升高至45℃時,pNP在入=405 nm處的光吸收將增加5%~7%。
在ELISA測定時,pNPP色原底物的具體配方為①顯色底物溶液:將pNPP以10 mmol/L的濃度溶于含1 mmol/LMgCl:的0.1 mol/L二乙醇胺緩沖液(pH 9.8),即可應(yīng)用;②終止液:0.5 mol/L碳酸鈉;③測定波長:405nm。
原創(chuàng)作者:上海恒遠生物科技有限公司