用于测定角化结构中分析物的非蛋白水解方法技术

技术编号:7137931 阅读:175 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供从个体(其曾摄入过一种或多种分析物)的头发或体毛或其它角化结构中快速释放一种或多种分析物的方法。所述方法可包括使角化结构与还原剂相接触,但不与蛋白水解剂相接触。所述方法还可包括通过已知的分析技术,例如免疫试验鉴定和定量测定一种或多种分析物。所述方法不会损害分析物,也不会对随后使用的分析物检测探针(如抗体)产生有害影响。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于测定对象的角化结构中一种或多种感兴趣分析物的存在和含量 的材料和方法,更具体涉及用于上述目的但不需要对所述角化结构进行蛋白水解加工的材 料和方法。
技术介绍
本专利技术涉及一种改进的分析方法,它允许较快地释放和直接分析毛发和其它角化 结构如指甲和趾甲中存在的分析物,包括有机分析物,如某些滥用药物或其代谢物。该方法 能够灵敏地检测这类分析物,而不影响该分析物的结构,不会对可用于检测该分析物的分 析物探针如抗体、RNA/DNA和生物受体探针产生不利影响。例如,在一些实施方式中,分析 物探针可直接加入怀疑含有一种或多种分析物且经过本文所述处理的角化结构中。可以此 方式评价所述一种或多种分析物的种类以及对象消耗所述一种或多种分析物的程度和持 续时间。在感兴趣分析物的检测中,与尿液、血液或口腔液体的分析技术相比,分析毛发和 其它角化结构有某些优势。这些优势包括容易处理和储存、检测窗宽以及药物的存在和含 量与使用时间和摄入剂量相关联。尿液、血液和口腔液体技术的已知缺点包括无法确定使 用或接触的持续时间和强度。这些技术至多提供有关摄入分析物的短期信息。此外,解释 这些结果时也有问题。例如,在尿液中检测到低水平的摄入药物或药物代谢物可能表明对 象最近摄入少量这种药物或几天前摄入较大量的这种药物。因此,在不重复检测的情况下, 使用这些方法无法测定长期药物使用。在对建立用于测定感兴趣分析物的持续时间和强度的精确可靠方法的问题的 回应中,Werner A. Baumgartner博士进行的工作(参见“用于测定阿片类滥用历史的毛 发的放身寸性免疫试验,,(Radioimmunoassay of Hair for Determining Opiate Abuse Histories), J. Nucl Med 20 :749-752 (1979))确定可通过分析哺乳动物体毛获得接触滥用 药物的长期历史,因为在纤维合成期间这些物质被“嵌入”个体毛发纤维中。在这个方面, 毛发能够像录音带那样工作,即可通过对毛发样品进行区块分析评价过往接触史。例如,曾 发现一旦血流中出现吗啡,则会发现其随着毛发的合成进入毛发中。经测定,各种化学物质,包括滥用药物均能够在毛发合成过程中俘获在毛发中;这 些物质主要在躯体上存在毛发的时间“锁定”在毛发中。在头发和体毛,以及其它角化结构 如指甲中发现这种现象;参见 Suzuki 等,Forensic Sci. International, 24 :9_16,1984。这 些俘获的物质无法从毛发中洗出,曾认为只有在完全或接近完全破坏毛发纤维时才能完全 释放这些物质。以前从毛发中提取分析物的方法包括将毛发加入热的甲醇溶液中,或者在碱性或 酸性介质中孵育毛发数小时(通常过夜);Yegles,等,刊于《在毛发中进行药物测试的分 析禾口实践方法》(Analytical and Practical Aspects of Drug Testing in Hair), CRC 出 版社,2007,第73-94页;JUrado,C.刊于《在毛发中进行药物测试的分析和实践方法》,CRC 出版社,2007,第95-125页;Cheze,Μ.等,刊于《在毛发中进行药物测试的分析和实践方 法》,CRC出版社,2007,第163-185页)。现有方法也包括使用超声波或杵白和溶剂溶剂辅 助提取。在精确测定摄入分析物的存在和含量时,溶剂提取方法可能存在以下几个问题。 这些问题之一是溶剂提取方法常常只去除毛发样品所含全部分析物中未知和可变的一小 部分。另一缺点是不同分析物可能需要不同溶剂或不同时间和温度进行提取。此外,在免 疫试验分析中,需要蒸发溶剂,许多溶剂是有毒有害的。其它现有方法采用蛋白水解和还原性处理的组合来完全消化和降低角化结构, 以便释放一种或多种分析物。参见例如,美国专利5,466,579 ;5, 324, 642 ;6,022,693 ; 6,582,924 ;和6,949,344,通过引用将其全文纳入本文,这些文献提供了用于筛选和验证 感兴趣分析物的实验的示范性检测方法,包括免疫试验方法,例如放射性免疫试验和酶促 免疫试验方法的示范性检测方法。这类合并的蛋白水解和还原性处理方法虽然有效,但由 于使用蛋白水解酶使得成本相当高,这也会干扰通过蛋白水解切割分析物检测探针如抗体 进行的后续分析物检测实验,从而阻止某些高度灵敏的分析技术的应用或者需要在中间使 用蛋白酶中和、分离或纯化步骤。因此,需要能够快速和完全地释放身体角化结构,例如毛发、指甲和趾甲中的分析 物,能够允许直接测定分析物的种类和对象使用它们的时间,但不会破坏或干扰感兴趣分 析物和/或分析物检测探针的有效和相对廉价的分析物检测方法,例如免疫试验方法。专利技术概述角化结构如毛发是在分子内和分子间由许多二硫键交联,以提供最终结构的刚度 和强度的角蛋白多肽链的复杂的大组装体。例如,毛发由卷曲螺旋角蛋白多肽链构成,这些 多肽链组装形成“初原纤维”;然后,许多初原纤维在两个或多个初原纤维周围捆扎成圆形, 形成称为“微原纤维”的多链缆索;几百个这种微原纤维聚在一起形成称为“大原纤维”的 纤维束。大原纤维形成毛发纤维的皮层(或主体层)。随着这些结构的生长,对象的角化结构中可能俘获感兴趣的分析物。以前用于检 测嵌入这类结构的分析物的方法中,使用蛋白水解和还原型方法完全消化和破坏该角化结 构,切割角蛋白的蛋白主链(例如,打断角蛋白中的酰胺(肽键)连接)和将分子内和分子 间二硫键还原成巯基,导致这些复杂蛋白质的宏观结构发生伸直、解旋和肽断裂。本专利技术人 惊讶地发现,就释放嵌入分析物而言不必对角化结构进行这种蛋白水解切割,与以前的方 法相比在不存在蛋白水解酶的情况下用还原剂如二硫苏糖醇(“DTT”)处理角化结构就足 以定量地释放分析物。因此,本专利技术人发现前述还原剂如DTT和蛋白水解酶之间的协同作 用(其中各试剂能促进其它试剂进一步穿透毛发结构并发挥作用)虽然有用,但对释放感 兴趣分析物而言并不必要。与现有方法相比,所得方法在成本和时间上有效,同时仍然能够 灵敏地检测感兴趣的一种或多种分析物。而且,所得方法可用于筛选验证感兴趣的分析物, 例如,也是与免疫试验相容的。因此,本文提供了一种测定对象的角化结构样品中是否存在分析物的方法,所述 方法包括(a)提供任选洗涤的角化结构样品;(b)将所述角化样品与还原剂水溶液相接触以产生测试溶液,其中所述接触不会 蛋白水解切割所述角化结构;和(c)测定步骤(b)的测试溶液中是否存在所述分析物。该方法还可包括在存在所 述分析物的前提下测定测试溶液中所述分析物的含量。在一些实施方式中,该方法还可包 括在步骤(C)之前使步骤(b)的测试溶液中残留的还原剂失活以得到失活的测试溶液,并 测定所述失活的测试溶液中是否存在所述分析物,其中所述失活过程不会蛋白水解切割所 述角化结构。在一些实施方式中,该方法还可包括纯化步骤(b)的测试溶液以分离测试溶 液中残留的角化样品,得到纯化的测试溶液,并测定所述纯化的测试溶液中是否存在所述 分析物;其中所述纯化过程不会蛋白水解切割所述角化结构。还提供了一种测定对象的角化结构样品中是否存在分析物的方法,所述方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定对象的角化结构样品中是否存在分析物的方法,所述方法包括  (a)提供任选洗涤的角化结构样品;  (b)将所述角化样品与还原剂水溶液相接触以产生测试溶液,其中所述接触不会蛋白水解切割所述角化结构;和  (c)测定步骤(b)的测试溶液中是否存在所述分析物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:V·希尔
申请(专利权)人:赛凯米迪克斯股份有限公司
类型:发明
国别省市:US

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