一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球及其制備方法，包含：緩沖液、碳酸酐酶、酚紅、溴百里香酚藍(lán)、防腐劑、海藻糖、聚乙二醇、TrionX-100等試劑。其制備過程主要有以下步驟：（1)配制溶液，過濾、脫氣；（2)利用精確定量的分液系統(tǒng)制備微滴，并將微滴滴入液氣中制備冷凍小球；（3)將冷凍小球轉(zhuǎn)移至凍干機(jī)中凍干得到凍干試劑微球。本發(fā)明提供的二氧化碳結(jié)合力檢測試劑是一種球形顆粒狀凍干試劑，可預(yù)封裝于檢測芯片中，同已有的液體檢測試劑相比具有可實(shí)現(xiàn)室溫穩(wěn)定保存、運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，同凍干粉試劑相比具有定量準(zhǔn)確、便于封裝處理等優(yōu)點(diǎn)，可適用于引入微流控芯片技術(shù)的P0CT生化分析儀。
【專利說明】一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及凍干微球及其制備領(lǐng)域，具體是一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍 干微球及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 二氧化碳結(jié)合力指血漿中碳酸氫根所含的二氧化碳的含量。呼吸性酸中毒：呼吸 肌麻痹、支氣管擴(kuò)張、氣胸及呼吸道阻塞；代謝性堿中毒：嘔吐、腎上腺皮質(zhì)功能亢進(jìn)、缺鉀 及服用堿性藥物過多等都會(huì)引起酸堿中毒，從而使二氧化碳結(jié)合力增高；代謝性酸中毒，例 如尿毒癥、休克、糖尿酮癥、嚴(yán)重腹瀉及脫水；呼吸性堿中毒，例如呼吸中樞興奮及呼吸加快 等會(huì)引起二氧化碳結(jié)合力降低。因此，測定血清或血漿中的二氧化碳結(jié)合力含量，是輸液療 法糾正失衡的重要指標(biāo)，對治療有重要意義。
[0003] 隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)從大醫(yī)院向社區(qū)、現(xiàn)場等即時(shí)診斷領(lǐng)域發(fā)展。即時(shí) 檢測發(fā)展迅速，即時(shí)檢測可用于緊急情況下各種生化指標(biāo)的檢測，例如在急診室、急救車等 眾多條件有限、但仍然需要迅速得出檢測結(jié)果的場景應(yīng)用。微流控芯片技術(shù)的進(jìn)步極大促 進(jìn)了即時(shí)診斷儀器的發(fā)展。微流控芯片技術(shù)把樣品的制備、分離、反應(yīng)和檢測等集成于一塊 芯片上，由微通道形成網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)流體的精確控制。將微流控芯片技術(shù)引入到 P0CT設(shè)備，可使以往實(shí)驗(yàn)室繁復(fù)的操作在芯片上自動(dòng)完成，而且儀器構(gòu)造相對簡單，體積 小，重量輕，操作簡單，適合床旁檢測、戰(zhàn)場或小型門診的需要。
[0004] 十二五國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，明確提出要建立操作簡單、裝置便攜、測量準(zhǔn) 確的即時(shí)檢測儀器?，F(xiàn)有的二氧化碳結(jié)合力液體檢測試劑不易封裝和貯存，凍干粉試劑不 易定量，均不適用于即時(shí)檢測儀器，亟需一種可用于基于微流控技術(shù)的即時(shí)檢測儀器的二 氧化碳結(jié)合力檢測試劑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球及其制備方法， 以解決現(xiàn)有技術(shù)液體和凍干粉二氧化碳結(jié)合力檢測試劑存在的問題。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0007] -種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，其特征在于：其反應(yīng)試劑及緩沖液 組分及各組分的重量配比為：
[0008] Tris 緩沖液 3()!ιι\Η80_， 鉍化鈉 2()(MH)(M)m\l， 碳酸ff 酶 5KU/L-30KL+/1,， 紅 100mg/l,-600mg/L， 設(shè) R 里香1-- 45mg/L-360mg/L， 防腐劑 lg/L-10g/+l,，
[0009] 該試劑凍干微球的凍干保護(hù)劑和凍干塑形劑等其他組分及各組分的重量配比 為：
[0010] 聚乙：酸:4000 10g/LH0g/+丨.， 聚乙：,《〇()〇 10g/l-10fi/L, iK 乙：fif:20000 20?/1-60g/L, 海藻糖 5g/L-30g/L, Trion X^lOO lg/l.-5g/U toon] 所述的一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，其特征在于：所述反應(yīng)試劑 選用緩沖液，優(yōu)選Tris緩沖液，或者磷酸鹽緩沖液，或者檸檬酸-檸檬酸三鈉緩沖液。
[0012] 所述的一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，其特征在于：所述色源物質(zhì) 為酚紅、溴百里香酚藍(lán)中的一種或多種。
[0013] 所述的一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，其特征在于：所述凍干保護(hù) 劑為糖類，或者是聚合物，或者是表面活性劑，其中 ：
[0014] 當(dāng)凍干保護(hù)劑為糖類時(shí)，優(yōu)選蔗糖，或者海藻糖，糖類含量約為5g/L-30g/L ;
[0015] 當(dāng)凍干保護(hù)劑為聚合物時(shí)，優(yōu)選聚乙二醇，或者聚乙烯吡咯烷酮，或者牛血清白蛋 白，或者葡聚糖，聚合物含量約為50g/L-150g/L ;
[0016] 當(dāng)凍干保護(hù)劑為表面活性劑時(shí)，優(yōu)選吐溫80,或者吐溫20,或者Trion X-100,或 者聚氧乙烯月桂醚，表面活性劑含量約為lg/L-5g/L。
[0017] 所述的一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，其特征在于：所述塑型劑為 甘露醇、聚乙二醇、牛血清白蛋白、聚乙烯比咯烷酮中的一種或多種。
[0018] 所述的一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，其特征在于：所述試劑中反 應(yīng)試劑和緩沖液組分為常規(guī)試劑反應(yīng)試劑和緩沖液濃度的2-4倍。
[0019] 一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球制備方法，包括以下步驟：
[0020] (1)、配制二氧化碳結(jié)合力檢測試劑；
[0021] (2)、添加凍干保護(hù)劑和塑型劑，充分溶解后過濾除去不溶性物質(zhì)，真空脫氣去除 氣泡；
[0022] (3)、利用可精確定量的分液系統(tǒng)制備微滴，將液滴滴入液氮中，經(jīng)液氮冷卻后形 成冷凍試劑微球；
[0023] (4)、將冷凍試劑微球轉(zhuǎn)入凍干機(jī)中冷凍干燥后制備得到試劑凍干微球。
[0024] 所述的一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球制備方法，其特征在于：所述 步驟（3)中的液滴體積大小利用分液系統(tǒng)精確控制，液滴大小在2-10ul，大小誤差在2% 內(nèi)。
[0025] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0026] 1、本發(fā)明的二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，可以實(shí)現(xiàn)室溫的穩(wěn)定保存，可以 有效解決現(xiàn)有液體二氧化碳結(jié)合力試劑無法室溫穩(wěn)定保存，不易封裝于即時(shí)診斷儀器中問 題。
[0027] 2、本發(fā)明的二氧化碳結(jié)合力檢測試劑微球，大小形態(tài)均一，實(shí)現(xiàn)了試劑的精確定 量，而且采用的微球性狀使試劑取用更加方便，便于封裝，解決了現(xiàn)有凍干粉末試劑不易封 裝定量的問題。
[0028] 3、本發(fā)明的二氧化碳結(jié)合力檢測試劑微球包含反應(yīng)所需的反應(yīng)試劑和緩沖液，而 且全部組分為正常試劑的2-3倍濃度，使用時(shí)只需加入樣品溶解至正常濃度即可，最大限 度的簡化了操作步驟，特別適用于試劑預(yù)封裝的即時(shí)診斷儀器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1、實(shí)施例2二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球示意圖，其 中：
[0030] 圖la為實(shí)施例1示意圖，圖lb為實(shí)施例2示意圖。
[0031] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例1、實(shí)施例2二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球同液體試劑測 試結(jié)果對比圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032] -種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，其反應(yīng)試劑和緩沖液組分及各組分 的重量配比為：
[0033] Tris 緩沖液 ;*〔化鈉 200m\.HJ00inVI， 碳酸酐陶· 5KI. L-30KL7U 紅 〗00mg/+1,-600mg/L, 溴丨?取香-齡藍(lán) 45mg/L-360mgi, 防腐劑 lg/L-]0g,.L，
[0034] 該試劑凍干微球的凍干保護(hù)劑和凍干塑形劑等其他組分及各組分的重量配比 為：
[0035] 聚乙：醇 4 000 10gvh-10g/U 聚乙：醇 8000 10g/L-'10g/!" 聚乙：S-f: 20000 20g/L-60g： I., 海藻糖 5g/L-30gv+U Trion X-1()() Ig'h-5g,.L,、
[0036] 反應(yīng)試劑選用緩沖液，優(yōu)選Tris緩沖液，或者磷酸鹽緩沖液，或者檸檬酸-檸檬酸 三鈉緩沖液。
[0037] 色源物質(zhì)為酚紅、溴百里香酚藍(lán)中的一種或多種。
[0038] 凍干保護(hù)劑為糖類，或者是聚合物，或者是表面活性劑，其中：
[0039] 當(dāng)凍干保護(hù)劑為糖類時(shí)，優(yōu)選蔗糖，或者海藻糖，糖類含量約為5g/L_30g/L ;
[0040] 當(dāng)凍干保護(hù)劑為聚合物時(shí)，優(yōu)選聚乙二醇，或者聚乙烯吡咯烷酮，或者牛血清白蛋 白，或者葡聚糖，聚合物含量約為50g/L-150g/L ;
[0041] 當(dāng)凍干保護(hù)劑為表面活性劑時(shí)，優(yōu)選吐溫80,或者吐溫20,或者Trion X-100,或 者聚氧乙烯月桂醚，表面活性劑含量約為lg/L-5g/L。
[0042] 塑型劑為甘露醇、聚乙二醇、牛血清白蛋白、聚乙烯比咯烷酮中的一種或多種。
[0043] 試劑中反應(yīng)試劑和緩沖液組分為常規(guī)試劑反應(yīng)試劑和緩沖液濃度的2-4倍。
[0044] 一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球制備方法，包括以下步驟：
[0045] (1)、配制二氧化碳結(jié)合力檢測試劑；
[0046] (2)、添加凍干保護(hù)劑和塑型劑，充分溶解后過濾除去不溶性物質(zhì)，真空脫氣去除 氣泡；
[0047] (3)、利用可精確定量的分液系統(tǒng)制備微滴，將液滴滴入液氮中，經(jīng)液氮冷卻后形 成冷凍試劑微球；
[0048] (4)、將冷凍試劑微球轉(zhuǎn)入凍干機(jī)中冷凍干燥后制備得到試劑凍干微球。
[0049] 步驟（3)中的液滴體積大小利用分液系統(tǒng)精確控制，液滴大小在2-10ul，大小誤 差在2%內(nèi)。
[0050] 本發(fā)明可用于即時(shí)檢測儀器的二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球是按以下技術(shù) 方案實(shí)現(xiàn)的：一種可用于即時(shí)檢測儀器的二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，主要成分為 反應(yīng)試劑、緩沖液、凍干保護(hù)劑、塑型劑等，具體如下：
[0051] Tris 緩沖謹(jǐn) 30ιηΙΜ80ιηΙ1, 氯化鈉 200raM-900ra?， 碳 IRK"-ffil 5Kl：/I.-30KU/L, 酚紅 100ing/|-600ing/!.? 換'ff !|1.+許|?(0 靈 45mg/L-360mg/L, 防腐劑 ]g/I^I0g/l" 聚乙：酸:4000 10g/I.HOg/L, 聚乙二，8000 10g/l-40g/L? 聚乙：Sf: 20000 20g/L-60g/++L? 海藻糖 5g/L-30g/L, Triwi X-100 lg/L-5g/U
[0052] 其制備方法如下：
[0053] 將檢測試劑中各組分按照配方比例加入蒸餾水后混合攪拌均勻，配制二氧化碳結(jié) 合力檢測試劑，過濾器過濾去除不溶性物質(zhì)，真空脫氣去除溶液中的氣泡。利用分液泵將溶 液滴入液氮中，冷凍制備得到冷凍溶液小球，轉(zhuǎn)入凍干機(jī)中，凍干制備得到試劑凍干微球。
[0054] 本發(fā)明所述檢測試劑溶液各組分，表面活性劑為TrionX-100、聚氧乙烯月桂醚、聚 乙二醇、吐溫80的一種或幾種；防腐劑為羥甲基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥甲基 苯甲酸丙酯等中的一種。
[0055] 反應(yīng)試劑中的緩沖液為Tris緩沖液、磷酸鹽緩沖液或檸檬酸-檸檬酸三鈉緩沖液 中的一種。
[0056] 反應(yīng)試劑中的凍干保護(hù)劑凍干保護(hù)劑為糖類，或者是聚合物，或者是表面活性劑 中的一種或幾種，其中：
[0057] 當(dāng)凍干保護(hù)劑為糖類時(shí)，優(yōu)選蔗糖，或者海藻糖，糖類含量約為5g/L_30g/L ;
[0058] 當(dāng)凍干保護(hù)劑為聚合物時(shí)，優(yōu)選聚乙二醇，或者聚乙烯吡咯烷酮，或者牛血清白蛋 白，或者葡聚糖，聚合物含量約為50g/L_150g/L ;
[0059] 當(dāng)凍干保護(hù)劑為表面活性劑時(shí)，優(yōu)選吐溫80,或者吐溫20,或者Trion X-100,或 者聚氧乙烯月桂醚，表面活性劑含量約為lg/L-5g/L。
[0060] 二氧化碳結(jié)合力檢測試劑各組分為常規(guī)液體二氧化碳結(jié)合力檢測試劑組分的三 倍，且檢測試劑中包含反應(yīng)試劑和緩沖液，使用時(shí)直接加相應(yīng)體積的蒸餾水溶解即可。
[0061] 二氧化碳結(jié)合力檢測試劑的反應(yīng)原理為：樣本中二氧化碳結(jié)合力在碳酸酐酶的 作用下，使碳酸氫根分解同二氧化碳遷出引起pH值發(fā)生變化，借助于聯(lián)合指示劑顯色，在 546nm波長測定吸光值，計(jì)算其含量。
[0062] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0063] 一種二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球及其制備方法，主要由以下步驟構(gòu)成：
[0064] (1)配制3倍濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑，其具體配方如下：
[0065] 實(shí)施例1
[0066] 表1、二氧化碳結(jié)合力檢測試劑組成
[0067]

【權(quán)利要求】
1. 一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，其特征在于：其反應(yīng)試劑和緩沖液組 分及各組分的重量配比為： Tris 緩沖液 30mM-180mM， 氯化鈉 200mM-900mM， 碳酸酐酶 5KU/L-30KU/L， 酌·紅 100mg/L-600mg/L， 溴百里香酚藍(lán) 45mg/L-360mg/L， 防腐劑 lg/L-10g/L， 該試劑凍干微球的凍干保護(hù)劑和凍干塑形劑等其他組分及各組分的重量配比為： 聚乙二醇 4000 10g/L_40g/L， 聚乙二醇 8000 10g/L-40g/L, 聚乙二醇 20000 20g/L-60g/L, 海藻糖 5g/L-30g/L, Trion X-100 lg/L_5g/L。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，其特征在于： 所述反應(yīng)試劑選用緩沖液，優(yōu)選Tris緩沖液，或者磷酸鹽緩沖液，或者朽 1檬酸-朽1檬酸三鈉 緩沖液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，其特征在于： 所述色源物質(zhì)為酚紅、溴百里香酚藍(lán)中的一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，其特征在于： 所述凍干保護(hù)劑為糖類，或者是聚合物，或者是表面活性劑中的一種或多種，其中： 當(dāng)凍干保護(hù)劑為糖類時(shí)，優(yōu)選蔗糖，或者海藻糖，糖類含量約為5g/L-30g/L ; 當(dāng)凍干保護(hù)劑為聚合物時(shí)，優(yōu)選聚乙二醇，或者聚乙烯吡咯烷酮，或者牛血清白蛋白， 或者葡聚糖，聚合物含量約為50g/L-150g/L ; 當(dāng)凍干保護(hù)劑為表面活性劑時(shí)，優(yōu)選吐溫80,或者吐溫20,或者Trion X-100,或者聚 氧乙烯月桂醚，表面活性劑含量約為lg/L-5g/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，其特征在于： 所述塑型劑為甘露醇、聚乙二醇、牛血清白蛋白、聚乙烯比咯烷酮中的一種或多種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球，其特征在于： 所述試劑中反應(yīng)試劑和緩沖液組分為常規(guī)試劑反應(yīng)試劑和緩沖液濃度的2-4倍。
7. -種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球制備方法，其特征在于：包括以下步 驟： (1) 、配制二氧化碳結(jié)合力檢測試劑； (2) 、添加凍干保護(hù)劑和塑型劑，充分溶解后過濾除去不溶性物質(zhì)，真空脫氣去除氣 泡； (3) 、利用可精確定量的分液系統(tǒng)制備微滴，將液滴滴入液氮中，經(jīng)液氮冷卻后形成冷 凍試劑微球； (4) 、將冷凍試劑微球轉(zhuǎn)入凍干機(jī)中冷凍干燥后制備得到試劑凍干微球。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種濃縮二氧化碳結(jié)合力檢測試劑凍干微球制備方法，其特 征在于：所述步驟（3)中的液滴體積大小利用分液系統(tǒng)精確控制，液滴大小在2-10ul，大小 誤差在2%內(nèi)。
【文檔編號】G01N33/52GK104215753SQ201410437748
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月30日
【發(fā)明者】張濤, 黎海文, 周武平, 劉聰, 蔣克明, 張志強(qiáng) 申請人:中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所