检测尿路感染的方法和使用液相色谱的样本分析方法技术

用于分析尿样以便测定其是否含有与感染有关的微生物的方法。该方法包括：提供来自患者的免培养尿样；和分析样本；其中，如果在免培养尿样中检测到选自胍基丁胺、腐胺或尸胺的至少一种脱羧氨基酸代谢物，那么该免培养尿样含有与UTI有关的微生物。存在胍基丁胺强烈地表明了由大多数UTI‑致病微生物引发的尿路感染。用于或不用于UTI组织的另一样本分析方法采用洗脱液的液相色谱和质谱法，该洗脱液是对加入了一定量同位素标记的目标化合物的样本进行连续色谱分析而分离得到的。在另一实施方案中，该方法还采用了两阶段等度连续色谱法，可能包括超过一根色谱柱的色谱法，洗脱至普通色谱仪。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测尿路感染的方法和使用液相色谱的样本分析方法
本专利技术涉及检测尿路感染(UTI)的方法。本专利技术还涉及使用液相色谱的临床样本分析。
技术介绍
超过75％的尿路感染(UTI)是由来自肠杆菌科(Enterobacteriaceaefamily)的生物引起的，其包括如下微生物的一种或多种：大肠杆菌(EC)；克雷伯菌属，诸如肺炎克雷伯菌(KP)或产酸克雷伯菌(KO)；奇异变形菌(Proteusmirabillis，PM)；肠杆菌属(Enterobacterspecies，Esp)；和柠檬酸杆菌属(Csp)(以下简称常见UTI-致病微生物)。尿路感染(UTI)非常常见，超过半数的妇女在其一生中会发生尿路感染。结果是，尿培养是微生物学中最常做的检测。现在的UTI诊断方案需要细菌培养步骤，这会带来长的诊断时间表。使用现在的技术，它需要大约两天时间来鉴定UTI-致病生物并描绘其抗生素敏感性特征。在理想的情况下，在医生开抗生素之前会鉴定造成UTI的生物并测量它们的抗生素敏感性以便确保适当的感染管理。然而，UTI诊断需要的长时间表使得等待临床结果是不切实际的。因此，很多患者被给予了与他们的症状不是恰当匹配的抗生素疗法。较快的诊断方法会降低因未恰当治疗UTI而引发的并发症。
技术实现思路
已经专利技术了检测尿路感染(UTI)的方法。已经专利技术了用于分析尿样以便测定其是否含有与尿路感染有关的微生物的方法。可以对尿样进行分析以便测定其是否含有选自胍基丁胺(agmatine)、腐胺(putrescine)或尸胺(cadaverine)的至少一种脱羧氨基酸代谢物。尿中存在胍基丁胺、腐胺或尸胺表明了任何常见UTI-致病微生物引发的尿路感染。胍基丁胺的存在强烈地表明了任何常见UTI-致病微生物引发的尿路感染。因此，根据本专利技术的一个方面，提供了诊断患者尿路感染(UTI)的方法，该方法包括：从患者获得免培养(culture-independent)尿样；分析免培养尿样；其中，如果在免培养尿样中检测到胍基丁胺、腐胺或尸胺的至少一种，那么将患者诊断为患有UTI。根据本专利技术另一广泛的方面，提供了用于治疗患UTI患者的抗生素，所述UTI与免培养尿样中检测到存在胍基丁胺、腐胺或尸胺的至少一种有关；其中，选择对肠杆菌科的物种具有活性的抗生素；其中，在患者免培养尿样中检测到胍基丁胺、腐胺或尸胺的至少一种。根据本专利技术另一广泛的方面，提供了抗生素用于治疗患UTI患者的用途，所述UTI与患者免培养尿样中存在胍基丁胺、腐胺或尸胺的至少一种有关；其中，抗生素被选择为对肠杆菌科的物种具有活性；其中，在患者免培养尿样中检测到代谢物。虽然可以采用各种方法分析尿样的胍基丁胺、腐胺或尸胺的至少一种，但是快速样本分析方法是非常有价值的，因为由于UTI频发而造成实验室每天有成百上千的样本需要分析。因此，也已经专利技术了用于或不用于UTI组织的样本分析方法。该方法能够快速分析复杂样本诸如体液，例如UTI病例的尿样和血流感染病例的血样。该方法对化学物质采用液相色谱和质谱分析，其中，在靶物质在等度连续条件下洗脱的条件下将样本以一系列连续样本塞(sampleplug)形式注入液相色谱系统。在另一实施方案中，该方法采用多阶段等度连续洗脱，在一个阶段连续注入并且在第二阶段从柱快速洗脱。因此，根据本专利技术的其他方面，提供了多个样本的快速样本分析方法，用于分析是否存在目标化合物，该方法包括：一次一个按顺序将多个样本与等度溶剂(isocraticsolvent)一起连续注入LC柱，等度溶剂基本上提供了目标化合物的逐步洗脱；将一个或多个分析物接收至质谱仪进行分析物检测以便确定一个或多个分析物是否包括目标化合物。根据本专利技术的另一广泛的方面，提供了用于检测目标化合物的快速样本分析的LC-MS仪器，该仪器包括：第一柱，配置为用于液相色谱；第二柱，配置为用于液相色谱并且平行于第一柱；检测器，用于检测包括目标化合物的化合物，其从第一柱和第二柱洗脱；进样器，用于连续交替地将多个样本连同第一流动相注入第一柱和第二柱；溶剂泵，用于将不同于第一流动相的第二流动相交替注入第一柱和第二柱；阀门开关，用于将进样器和溶剂泵交替连接至第一柱和第二柱。根据本专利技术的另一广泛的方面，提供了快速样本分析的LC-MS仪器，其提供了多个免培养样本的连续洗脱，用于检测目标化合物，该仪器包括：LC柱；第一流动相，用于将样本注入LC柱；第二流动相，具有配置为将样本从LC柱洗脱下来的不同于第一流动相的组成；检测器，用于检测从LC柱洗脱的化合物，其包括了目标化合物；进样器，配置为将多个免培养样本连续注入LC柱；阀门开关，在第一流动相和第二流动相之间切换；其中，阀门开关配置为在将多个样本注入LC柱之后从第一流动相切换至第二流动相，并且，阀门开关配置为在将多个样本从LC柱洗脱之后从第二流动相切换至第一流动相。根据本专利技术的另一广泛的方面，提供了分析体液样本以便确定其是否含有与感染有关的微生物的方法，该方法包括：提供来自患者的体液样本；在液相色谱质谱(LC-MS)设备中分析样本，其中，采用LC-MS设备分析样本，并且用等度溶剂运行液相色谱(LC)；其中，如果通过等度连续LC-MS在体液样本中检测到微生物的代谢物，那么体液样本含有与感染有关的微生物。在一种实施方案中，将已知量的同位素标记的物质诸如脱羧氨基酸加入至复杂样本以便能够通过测量同位素比值来量化目标物质。应当理解的是，本专利技术的其他方面通过如下详细描述对本领域技术人员将变得显而易见，其中，通过实施例的方式显示并描述本专利技术的各种实施方案。应认识到，本专利技术能够用于其他和不同的实施方式，并且其设计和实现的若干细节能够在各种其他方面进行修改，都在本专利技术权利要求的范围之内。因此，详细的说明和实施例被认为本质上是说明性的而非限制性的。附图说明为了更好的理解本专利技术，附下图：图1是两阶段等度连续色谱法(two-stageisocraticcontinuouschromatography)的示意图，设有复合柱注入模式(multiplexedcolumninjectionschedule)，其中采用了两根柱。图2A至图2D是四种不同色谱法的多次进样LC分析(TD)的时间安排方案(TI)：常规3分钟梯度(图2A)；等度连续色谱法(图2B)；两阶段等度连续色谱法(图2C)；和复合的(multiplexed)两阶段等度连续色谱法，其中有两根色谱柱，每根在两阶段等度连续色谱法中运行(图2D)。等度连续色谱法(图2B)包括重复进样(箭头)的时间TI，随后使用等度溶剂进行样本洗脱检测TD，可能地，随后使用选择的流动相进行柱修复TR以便清洗柱子。两阶段等度连续色谱法(图2C)包括第一阶段，包括使用溶剂B(即第一流动相)进样TI，和第二阶段，包括使用不同于溶剂B的溶剂(即第二流动相)进行样本洗脱，在此期间，分离的分子以峰形式洗脱并被检测TD，可能地，随后使用选择流动相进行柱修复TR以便清洗柱子。复合的两阶段等度连续色谱法(图2D)包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种患者尿路感染(UTI)的诊断方法，所述方法包括：/n从患者接收免培养尿样；/n分析所述免培养尿样；/n其中，如果在所述免培养尿样中检测到胍基丁胺、腐胺或尸胺中的至少一种，则将所述患者诊断为患有UTI。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180601 US 62/679,5651.一种患者尿路感染(UTI)的诊断方法，所述方法包括：
从患者接收免培养尿样；
分析所述免培养尿样；
其中，如果在所述免培养尿样中检测到胍基丁胺、腐胺或尸胺中的至少一种，则将所述患者诊断为患有UTI。


2.根据权利要求1所述的诊断方法，其中，存在胍基丁胺表示UTI。


3.根据权利要求1或2所述的诊断方法，其中，分析所述样本包括使用液相色谱(LC)分离尿中的分析物。


4.根据权利要求3所述的诊断方法，其中，分析包括使用等度溶剂运行液相色谱对胍基丁胺、腐胺或尸胺中的至少一种进行洗脱。


5.根据权利要求1-4任一项所述的诊断方法，其中，使用质谱检测胍基丁胺、腐胺或尸胺中的至少一种。


6.根据权利要求3-5任一项所述的诊断方法，其中，分析进一步包括两阶段等度连续LC以便实现色谱峰的分离，所述两阶段等度连续LC包括：在第一阶段，使用第一流动相将多个样本注入LC柱，随后是第二阶段，其中使用不同于所述第一流动相的第二流动相从LC柱洗脱分析物。


7.根据权利要求6所述的诊断方法，其中，分析进一步包括设有复合柱注入模式的两阶段等度连续LC，所述复合柱注入模式包括多根LC柱。


8.根据权利要求1-7任一项所述的诊断方法，其中，分析进一步包括将已知量的同位素标记形式的胍基丁胺加入至免培养尿样中用于测定胍基丁胺的浓度。


9.根据权利要求1所述的诊断方法，进一步包括采用LC-MS设备连续诊断多名患者并分析多个样本，其中采用等度溶剂运行LC。


10.根据权利要求5-9任一项所述的诊断方法，其中，所述等度溶剂是乙腈和甲酸。


11.根据权利要求5-9任一项所述的诊断方法，其中，大于170nM胍基丁胺的阈值浓度表示UTI。


12.一种分析多个样本是否存在目标化合物的快速样本分析方法，所述方法包括：
一次一个按顺序将多个样本连续注入有等度溶剂的LC柱，所述等度溶剂基本上提供了目标化合物的逐步洗脱；和
将一个或多个分析物接收至质谱仪进行分析物检测以便测定所述一个或多个分析物是否包括目标化合物。


13.根据权利要求12所述的快速样本分析方法，进一步包括用修复溶剂修复LC柱以便防止LC柱堵塞。


14.根据权利要求12所述的快速样本分析方法，进一步包括将已知量的同位素标记形式的目标分析物加入至所述多个样本的每一个中，其中，来自同位素标记化合物的信号用于计算目标化合物的浓度，从而使色谱变化或样本中目标化合物电离产生的定量误差最小化。


15.根据权利要求12-14任一项所述的快速样本分析方法，进一步包括两阶段等度连续LC-MS，以便分离色谱峰，所述两阶段等度连续LC-MS包括：在第一阶段，使用第一流动相将多个样本注入LC柱，随后是第二阶段，其中使用第二流动相从LC柱洗脱分析物。


16.根据权利要求15所述的快速样本分析方法，进一步包括设有复合柱注入模式的两阶段等度连续LC，所述复合柱注入模式包括多根LC柱。


17.根据权利要求13-16任一项所述的快速样本分析方法，其中，所述多个样本是免培养尿样。


18.根据权利要求13-16任一项所述的快速样本分析方法，其中，所述多个样本是微生物培养物。


19.一种用于治疗患UTI患者的抗生素，所述UTI与免培养尿样中检测到存在胍...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·A·路易斯，D·格雷格森，R·格罗韦斯，
申请(专利权)人：I·A·路易斯，D·格雷格森，R·格罗韦斯，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA